高爐工序是鋼鐵企業(yè)主要的能源消耗和CO₂排放大戶,而CO₂對(duì)大自然的危害嚴(yán)重。為了減少CO₂的排放量,高爐煉鐵新工藝多采用噴吹焦?fàn)t煤氣、塑料和天然氣等含氫燃料,含氫燃料在高爐中裂解會(huì)產(chǎn)生大量氫氣,氫氣還原鐵礦石生成大量水蒸汽,必然會(huì)使焦炭的溶損加速,同時(shí)高爐中存在大量循環(huán)富集的堿金屬,堿金屬進(jìn)一步加速焦炭的溶損,使得高爐中的焦炭質(zhì)量受到極大挑戰(zhàn)。為了解堿金屬對(duì)焦炭與水蒸汽反應(yīng)的影響,以及其對(duì)焦炭質(zhì)量劣化的規(guī)律,本實(shí)驗(yàn)主要采用自制氣-固反應(yīng)裝置研究了經(jīng)不同濃度K₂CO₃溶液、Na₂CO₃溶液處理后的焦炭與水蒸汽的溶損反應(yīng)和深層反應(yīng),分析了反應(yīng)過(guò)程的控制環(huán)節(jié);測(cè)定了焦炭不同徑向上的體積密度變化;采用掃描電鏡觀察了焦炭氣孔微觀結(jié)構(gòu)的變化,并與CO₂的反應(yīng)進(jìn)行比較,得到了以下結(jié)論:(1)K₂CO₃、Na₂CO₃加速了焦炭與水蒸汽、CO...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 焦炭在高爐中的劣化行為
    1.2 溶損反應(yīng)對(duì)焦炭性質(zhì)的影響
    1.3 堿金屬對(duì)焦炭溶損反應(yīng)的催化作用
        1.3.1 堿金屬的循環(huán)與富集
        1.3.2 堿金屬的催化作用
    1.4 堿金屬對(duì)焦炭溶損反應(yīng)的影響研究現(xiàn)狀
    1.5 全氧富氫煉鐵新工藝的研究現(xiàn)狀
    1.6 論文的提出
第二章 原材料與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及特性
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 自制氣-固相反應(yīng)裝置
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 焦炭對(duì)堿金屬的吸附
        2.3.2 焦炭反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度
        2.3.3 焦炭的深層反應(yīng)
第三章 堿金屬對(duì)焦炭熱性質(zhì)影響的研究
    3.1 堿金屬對(duì)焦炭反應(yīng)速率的影響
    3.2 堿金屬對(duì)焦炭反應(yīng)性的影響
        3.2.1 不同濃度堿金屬對(duì)焦炭反應(yīng)性的影響
        3.2.2 不同溫度下堿金屬對(duì)焦炭反應(yīng)性的影響
    3.3 堿金屬對(duì)焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度的影響
    3.4 堿金屬對(duì)焦炭粒度分布的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 堿金屬對(duì)焦炭反應(yīng)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)研究
    4.1 焦炭溶損反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型
    4.2 溶損反應(yīng)限制性環(huán)節(jié)分析
        4.2.1 界面化學(xué)反應(yīng)為限制性環(huán)節(jié)分析
        4.2.2 內(nèi)擴(kuò)散為限制性環(huán)節(jié)分析
    4.3 活化能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 堿金屬對(duì)焦炭深層反應(yīng)的研究
    5.1 焦炭吸附堿金屬后的表征
        5.1.1 反應(yīng)前焦炭吸附堿金屬后的外貌表征
        5.1.2 反應(yīng)后焦炭中堿金屬的SEM表征
    5.2 堿金屬對(duì)焦炭體積密度分布的影響
    5.3 堿金屬對(duì)焦炭氣孔微觀形貌分析
        5.3.1 未反應(yīng)焦炭氣孔微觀形貌分析
        5.3.2 焦炭與CO₂反應(yīng)后氣孔微觀形貌分析
        5.3.3 焦炭與水蒸汽反應(yīng)后氣孔微觀形貌分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：3871590