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第1篇 非焦炼铁技术及特色冶金资源综合利用概述3

1非焦炼铁技术及特色冶金资源综合利用概述3

1.1现代炼铁工艺3

1.2直接还原炼铁4

1.2.1典型直接还原炼铁工艺4

1.2.2世界范围内直接还原技术的发展现状13

1.2.3直接还原在我国的发展19

1.3熔融还原炼铁新工艺23

1.3.1典型熔融还原炼铁工艺23

1.3.2熔融还原技术的发展现状33

1.4非焦炼铁技术处理特色冶金资源34

参考文献35

第2篇 我国发展煤制气-气基竖炉直接还原工艺的基础研究39

2煤制气-气基竖炉直接还原技术39

2.1煤制气-气基竖炉直接还原概述39

2.1.1研究背景39

2.1.2研究目的41

2.1.3研究内容42

2.2我国煤炭资源概况43

2.2.1我国煤炭资源的储量及分布43

2.2.2我国煤炭资源的种类44

2.2.3我国煤类的煤质特征44

2.2.4我国煤炭资源的供应现状45

2.3煤气化技术及要求46

2.3.1现有煤气化工艺特征46

2.3.2主要煤气化工艺评价50

2.3.3选择适宜煤气化技术的相关建议55

2.4小结56

参考文献56

3气基竖炉直接还原用氧化球团的制备及综合性能58

3.1气基竖炉用氧化球团试样的制备58

3.1.1实验原料58

3.1.2球团制备工艺59

3.2膨润土对球团性能的影响61

3.2.1膨润土种类对球团性能的影响61

3.2.2膨润土添加量对球团性能的影响62

3.3合理制备工艺下三种国产球团的综合性能63

3.3.1化学成分63

3.3.2抗压强度63

3.3.3冷态转鼓强度64

3.3.4还原性65

3.3.5低温还原粉化性66

3.3.6还原膨胀性67

3.4气基直接还原实验68

3.4.1还原实验设备68

3.4.2还原实验条件69

3.4.3实验步骤69

3.4.4预备实验70

3.4.5还原实验结果70

3.4.6还原冷却后强度73

3.5小结73

参考文献74

4气基竖炉球团还原膨胀机理研究及性能改善75

4.1还原条件对球团还原膨胀性能的影响75

4.1.1还原气氛75

4.1.2还原温度77

4.1.3还原膨胀率与还原率的关系79

4.2脉石成分对球团还原膨胀性能的影响79

4.2.1实验原料79

4.2.2实验结果80

4.2.3 CaO对球团还原膨胀性能的影响80

4.2.4 SiO2对球团还原膨胀性能的影响82

4.2.5 MgO对球团还原膨胀性能的影响83

4.3球团还原膨胀性能的改善84

4.3.1实验原料84

4.3.2实验方法84

4.3.3硼镁复合添加剂对球团还原膨胀性能的影响84

4.4小结86

参考文献86

5气基竖炉直接还原热力学及动力学机理研究87

5.1竖炉内还原气热力学利用率分析87

5.1.1还原煤气热力学利用率计算87

5.1.2还原温度和还原气氛中？（H2）/？（CO）对煤气利用率的影响90

5.1.3直接还原铁渗碳量对煤气利用率的影响90

5.1.4直接还原铁金属化率对煤气利用率的影响91

5.1.5氧化度对煤气利用率的影响91

5.2气-固还原反应动力学分析92

5.2.1还原反应限制性环节93

5.2.2还原反应阻力96

5.2.3还原反应速率常数96

5.3小结98

参考文献99

6气基竖炉直接还原工艺及能量利用分析100

6.1竖炉物料平衡计算100

6.1.1竖炉用氧化球团原料100

6.1.2入炉还原煤气成分100

6.1.3生产每吨直接还原铁的氧化球团需求量103

6.1.4炉尘104

6.1.5直接还原铁产品的化学成分104

6.1.6炉顶煤气成分105

6.1.7竖炉物料平衡表108

6.2竖炉热平衡计算109

6.2.1热收入109

6.2.2热支出110

6.2.3竖炉热平衡表113

6.2.4单因素对炉顶煤气温度的影响114

6.3气基竖炉直接还原？分析115

6.3.1？分析方法115

6.3.2气基竖炉直接还原？分析模型119

6.3.3气基竖炉直接还原？平衡121

6.3.4气基竖炉直接还原？评价122

6.3.5气基竖炉直接还原与高炉炼铁？比较123

6.4本章小结125

参考文献126

第3篇 钒钛磁铁矿非焦冶炼技术129

7钒钛磁铁矿资源综合利用现状及新工艺的提出129

7.1钒钛磁铁矿资源的特点129

7.1.1钒钛磁铁矿资源的分布129

7.1.2钒钛磁铁矿矿石、矿物特征131

7.2钒钛磁铁矿资源综合利用现状132

7.2.1钒钛磁铁矿选矿133

7.2.2钒钛磁铁矿高炉法综合利用135

7.2.3钒钛磁铁矿非高炉法综合利用137

7.3钒钛磁铁矿冶炼新工艺139

参考文献141

8钒钛磁铁矿金属化还原-高效选分144

8.1实验原料与方案144

8.1.1还原温度的确定144

8.1.2实验方案的制订145

8.1.3实验原料146

8.1.4实验设备149

8.1.5实验步骤149

8.2关键工艺参数对还原和选分指标的影响151

8.2.1磁场强度151

8.2.2还原温度152

8.2.3还原时间155

8.2.4配碳比158

8.2.5还原煤粒度162

8.3磁性产物电热熔分实验162

8.4钒钛磁铁矿碳热还原热力学分析和相变历程165

8.4.1热力学分析165

8.4.2碳热还原相变历程169

8.5小结171

9钒钛磁铁矿氧化球团焙烧-气基竖炉直接还原173

9.1高铬型钒钛磁铁矿氧化球团焙烧173

9.1.1高铬型钒钛磁铁矿原料特性的研究173

9.1.2高铬型钒钛磁铁矿氧化球团的制备176

9.1.3焙烧温度对高铬型钒钛磁铁矿球团焙烧过程的影响研究177

9.1.4高铬型钒钛磁铁矿球团的氧化固结过程183

9.1.5焙烧时间对高铬型钒钛磁铁矿球团焙烧过程的影响184

9.2高铬型钒钛磁铁矿气基竖炉直接还原187

9.2.1气基竖炉直接还原的热力学理论187

9.2.2实验方案和步骤187

9.2.3温度和气氛对球团冶金性能的影响189

9.2.4高铬型钒钛磁铁矿球团气基竖炉直接还原的相变历程193

9.2.5高铬型钒钛磁铁矿球团气基竖炉直接还原的动力学分析196

9.2.6还原产物熔分实验204

9.3小结206

参考文献208

第4篇 硼铁矿非焦冶炼技术211

10硼铁矿资源综合利用现状及新工艺的提出211

10.1硼铁矿资源的特点211

10.2硼铁矿资源综合利用现状213

10.2.1 硼铁矿的选矿分离213

10.2.2化学法（湿法）处理及综合利用214

10.2.3 硼铁矿生产Fe-Si-B母合金215

10.2.4硼铁矿高炉法综合利用215

10.2.5作为烧结球团造块添加剂216

10.2.6硼铁矿直接生产硼砂217

10.3硼铁矿高效清洁综合利用新工艺的提出217

10.3.1硼铁矿煤基/气基直接还原-电炉熔分新工艺218

10.3.2硼铁矿金属化还原-高效选分新工艺219

参考文献220

11硼铁矿直接还原-电炉熔分222

11.1硼铁矿气基竖炉直接还原222

11.1.1含硼氧化球团制备222

11.1.2硼铁矿气基竖炉直接还原228

11.2硼铁矿煤基直接还原236

11.2.1 硼铁矿选择性还原236

11.2.2硼铁矿回转窑直接还原236

11.2.3硼铁矿隧道窑直接还原238

11.3硼铁矿还原产物电炉熔分及硼铁分离新工艺可行性分析243

11.3.1硼铁矿直接还原产物电炉熔分243

11.3.2硼铁矿直接还原-电炉熔分新工艺可行性分析245

11.4小结248

参考文献249

12硼铁矿金属化还原-高效选分250

12.1实验原料与方案250

12.2实验设备与步骤250

12.3新工艺考核指标251

12.4关键工艺参数对还原和选分指标的影响251

12.4.1磁场强度251

12.4.2配碳比253

12.4.3还原煤粒度255

12.4.4还原时间257

12.4.5还原温度259

12.5选分尾矿262

12.6小结262

第5篇 高铁铝土矿非焦冶炼技术265

13高铁铝土矿资源综合利用现状及新工艺的提出265

13.1我国铁矿资源265

13.2我国铝土矿资源267

13.3我国铝资源供应现状267

13.4国内外铁铝复合矿资源的特点269

13.4.1高铝铁矿石269

13.4.2高铁铝土矿270

13.4.3赤泥271

13.5铁铝复合矿资源利用现状271

13.5.1高铝铁矿石利用现状271

13.5.2高铁铝土矿利用现状272

13.5.3赤泥利用现状275

13.6铁铝分离技术研究现状277

13.6.1物理法277

13.6.2化学法279

13.6.3生物法281

13.7含碳球团在冶金资源综合利用中的应用282

13.7.1含碳球团概述282

13.7.2含碳球团还原过程283

13.7.3含碳球团在冶金资源综合利用中的应用现状285

13.7.4热压含碳球团286

13.8高铁铝土矿高效清洁综合利用新工艺的提出287

参考文献289

14高铁铝土矿金属化还原-高效选分294

14.1实验方案294

14.2实验原料294

14.2.1高铁铝土矿294

14.2.2还原用煤298

14.3实验设备及步骤298

14.4新工艺考核指标300

14.5关键工艺参数对还原和选分指标的影响300

14.5.1磁场强度300

14.5.2还原温度301

14.5.3还原时间304

14.5.4配碳比306

14.5.5高铁铝土矿粒度309

14.6还原产物元素分布规律研究311

14.7选分产品后续研究方案312

14.7.1选分产物312

14.7.2选分尾矿313

14.8小结314

参考文献315

15高铁铝土矿热压块-还原选分316

15.1高铁铝土矿热压块316

15.1.1实验方案316

15.1.2实验原料316

15.1.3热压实验317

15.1.4关键工艺参数对热压块抗压强度的影响319

15.2高铁铝土矿热压块还原选分323

15.2.1实验方案及设备323

15.2.2关键工艺参数对还原和选分指标的影响324

15.2.3还原温度为1350℃时还原时间对还原选分效果的影响340

15.2.4选分产物和选分尾矿的特性345

15.3小结347

参考文献347

16高铁三水铝土矿碳热还原相变历程及热力学分析348

16.1研究方法348

16.2相变历程实验研究349

16.2.1相变历程实验349

16.2.2相变历程分析350

16.3固体碳还原铁氧化物热力学351

16.4 Fe2O3-A12 O3-SiO2体系还原热力学353

16.4.1固相反应热力学353

16.4.2固相反应产物的还原热力学354

16.5小结356