高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中铁颗粒长大特性研究

研究鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中金属铁颗粒的长大特性,并着重讨论还原温度、渣相碱度及反应时间对铁颗粒长大的影响。研究结果表明,高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中金属铁颗粒成核及晶核长大的过程是破坏原矿鲕状结构的过程;提高还原温度以及延长还原时间有利于铁颗粒的聚集长大,提高渣相碱度不利于铁颗粒的聚集长大。

高铁赤泥煤基直接还原中铁晶粒成核及晶核长大特性

讨论了高铁赤泥煤基直接还原特性及还原过程中金属铁晶粒成核及晶核长大特征。研究结果表明，由于还原过程中生成了铁橄榄石和铁尖晶石，使得金属铁晶核更加难成；新相一旦形成后，铁橄榄石和铁尖晶石充当了成核剂，使得金属铁晶粒成核位垒降低，成核进度加快，其过程系“吸附－固相反应－自动催化”。

熔融还原合成渣中碳还原Fe_2O_3的发泡特性参数

测定了Ｆｅ２Ｏ３在熔融还原合成渣中被碳还原时，还原气体产生泡沫渣的高度与时间的 关系．由发泡特性参数方程计算了不同条件下的发泡特性参数，从而可以对熔融还原过程中由 内生气源引起的发泡过程进行定量描述。为在铁浴中控制泡沫渣现象提供了必要的基础．

高铁赤泥煤基直接还原中铁晶粒成核及晶核长大动力学

研究了高铁赤泥煤基直接还原中铁晶粒成核及晶核长大动力学．结果表明，可采用Ａｖｒａｍｉ－Ｅｒｄｅｙｅｖ模型描述赤泥煤基直接还原中铁晶粒成核及晶核长大动力学．用反应活性好且挥发份适量的煤还原赤泥时，铁晶粒成核及晶核长大速率均较大；催化剂具有促进铁晶粒成核及晶核长大速率之作用，且对于铁晶粒成核而言，温度效应稍大于催化剂的催化作用，而对于铁晶核长大而言，则催化作用大于温度效应．

基于氧气高炉的烧结矿还原动力学分析

采用热天平减重法在氧气高炉气氛下进行烧结矿的还原实验,考察还原度RI和还原速率RI′的变化情况,并进行烧结矿还原动力学分析。结果表明:在氧气高炉气氛900℃下还原时,烧结矿的还原度RI高达98.2%;还原终了时间随还原温度的提高而缩短,由900℃时的117min缩短到1 100℃时的63min;氧气高炉气氛下,烧结矿还原的开始阶段由界面化学反应控速,还原约20min后转变为由界面化学反应和内扩散混合控速;氧气高炉气氛900～1100℃时,烧结矿还原反应开始阶段的表观活化能为38.30kJ/mol。

高炉风口喷吹焦炉煤气的减排能力分析

为了探讨高炉喷入焦炉煤气降低钢铁行业碳消耗和碳排放的潜力,本文对风口喷吹焦炉煤气在高炉内各个区域的还原行为进行研究。从风口吹入的焦炉煤气被加热后,通过裂解、气化形成富H2、CO煤气,其标态体积约为原始焦炉煤气体积的1.5倍。在1373 K以上温度区域,风口区产生的富氢煤气将热量传给固态或熔态物料,并作为催化剂加速焦炭与多价态氧化铁间的还原反应。富氢煤气中的CO在1373 K以下与氧化铁发生还原反应,焦炭的气化反应随着温度降低而减弱。1273 K至水煤气变换反应平衡转变温度段,富氢煤气中的氢气还原各种价态氧化铁,当温度低于水煤气变换反应平衡转变温度时,富氢煤气中的氢气继续还原氧化铁,同时还促进CO和各种价态氧化铁物料的还原反应,起到了催化剂的作用。高炉风口喷吹焦炉煤气,虽然在风口区增加了能量吸收,但上部间接还原度的增加,降低了高温段的直接还原度,且富氢煤气也将热量传递给高温区炉料,可实现高温区能量收支平衡,降低焦碳的使用量。喷吹的焦炉煤气量与减少高炉固态碳使用量的关系近似表达为ΔC_(1)=-0.046+0.324V。最终碳减排量与喷吹焦炉煤气量的关系为ΔC_(2)=-0.047+0.110V。

煤与铁矿石的反应行为研究

用热解 -质谱对三种不同煤阶的煤和铁矿石的反应行为进行了考察。通过对失重曲线和气体组分逸出曲线的分析发现 ,煤与铁矿石的氧化还原反应温度区域随煤阶的增加而逐渐向高温区移动 ,在低阶煤的情况下可区分为两个明显的反应阶段 ,反应的主要产物为CO ,其次为CO2 。煤阶的不同导致与铁矿石的反应性的不同 ,随着煤阶的增加 ,煤中高活性的碳结构逐渐减少 ,使相应的CO的生成量减少 ,但CO2 的生成量增加。

含Li催化剂和添加剂对Fe_2O_3还原反应的影响

通过还原试验，研究了ＬｉＣｌ与含Ｌｉ催化剂对Ｆｅ２Ｏ３的ＣＯ还原作用，发现不论是ＬｉＣｌ还 是含Ｌｉ催化剂均对Ｆｅ２Ｏ３的ＣＯ还原有催化作用，其中以含Ｌｉ催化剂对Ｆｅ２Ｏ３的ＣＯ还原催化效 果最好．用Ｘ－ｒａｒ鉴定含Ｌｉ催化剂的物相，主要以α—Ｆｅ和ＦｅＯ相存在，说明了含Ｌｉ催化剂中的 α—Ｆｅ亦对Ｆｅ２Ｏ３的ＣＯ还原有催化作用．

难选赤铁矿内配煤团块直接还原制备海绵铁

介绍了由难选赤铁矿内配煤团块直接还原制备海绵铁工艺的研究结果．给出了影响海绵铁质量的过程因素。

氧化物型杂质或添加剂对铁氧化物还原动力学的影响

系统地评估了铁氧化物还原动力学中氧化物型杂质或添加剂的影响，进行了必要的量化分析．其影响的特点与杂质含量，杂质存在形式和加入方法，样品的初始化学组成和物理性状，还原剂的种类，反应温度，还原分数等多种因素有关．

用COREX输出煤气生产直接还原铁

将Ｃｏｒｅｘ输出煤气用于直接还原铁（ＤＲｌ）的生产是该气体的最佳用途。该方案在技术上是可行的。其中ＣＯ＿２的脱除方法已成熟并有多种选择。据推断，煤气加热时不会产生严重析碳，所以不影响加热和还原。ＣＯ＿２脱除量大、产品碳含量高、还原速率下降及入口温度上升是还原工艺的主要特点。ＨＹＬⅢ工艺比Ｍｉｄｒｅｘ工艺更适于使用Ｃｏｒｅｘ输出煤气。用Ｃｏｒｅｘ输出煤气作还原气时能耗比使用天然气时高。

CO/CO_2气氛对Fe_3C形成的影响规律

利用X-ray衍射和失重法研究了CO/CO2混合气体还原氧化铁过程中Fe3C的生成规律,得到3Fe+2CO=Fe3C+CO2的反应标准自由能表达式为:△G°=-151 470+168.78T,绘制了碳化铁生成热力学平衡图,与实验结果基本吻合。

石墨还原Cao-SiO_2-Al_2O_3-FeO-CaF_2渣系中FeO的动力学

在1510±3℃温度下，对C3O－SiO2－Al2O3－FeO渣被固体碳还原的动力学进行了研究，考察了熔渣碱度（CaO／SiO2＝0．75～1．75）对还原反应速度的影响.比较了实验得到的表现速度常数与用渗透理论求出的熔渣中铁离子的传质系数.研究表明，随渣碱度的升高，还原反应速度增大；反应由渣中铁离子的传递和界面反应混合控制此外，还考察了不同搅拌条件及用CaF2作添加剂对还原反应速度的影响.

流化床+铁浴熔融还原炼铁过程的分析

本文对流化床＋铁浴熔融还原炼铁流程进行了分析，从能量守恒以及能量贬质观点，综合评价和分析其用能过程，并绘出了全系统完整的流图，通过对薄弱环节分析，考察了流程的热力学完善性，并提出了一些相应的改善措施，为熔融还原炼铁流程的可行性研究及流程选择提供了依据.

高温下不同氢气含量混合气体还原浮氏体的实验研究

分别做了高温下混合气体中氢气含量高和混合气体中一氧化碳含量高时还原浮氏体的实验。结果表明,氢气含量的增加,在900、1000、1100℃均能大大加速浮氏体的还原速率。

优质铁精矿生产直接还原铁的进展

介绍了直接还原铁的应用，简介了煤基回转窑法、煤基隧道窑法和煤基转底炉法生产直接还原铁的方法与生产工艺，并对建厂投资和生产成本作了介绍。对进一步用优质铁精矿开发生产直接还原铁提出了看法。

氧气射流对电炉熔池搅拌的研究

根据新冶钢四炼钢8号电弧炉实际冶炼工况,建立了用于模拟计算的模型。采用数值计算方法对炼钢电弧炉内氧气和钢液的流动状况进行了数值模拟。分析模拟结果可得出如下结论:氧气经过拉瓦尔管后,最大速度671 m/s,吨钢比搅拌功率为6 507 W/t;氧气射流在流动过程中速度不断衰减,熔池表面处氧气的最大速度约121 m/s,比搅拌功率为1 799 W/t;炉内钢液受氧气射流搅拌后具有的比搅拌功率50 W/t;若取拉瓦尔管入口处氧气比搅拌的功率为100,则拉瓦尔管出口处氧气、熔池表面处氧气和炉内钢液具有的比搅拌功率分别71.70、19.82和0.55。

降低球团矿FeO含量的生产实践

介绍了马钢二铁总厂通过优化配矿方案、提高炉内氧化气氛、改善透气性等措施,球团矿FeO含量由1.36%降低到0.72%的生产实践。

氧化铁微粉气相还原过程的动力学模拟

考虑到微小尺度下化学反应的热效应，提出了一维传热、传质与化学反应的耦合模型对氢气还原氧化铁微粉过程中的动力学行为进行了模拟．采用全隐式有限容积法对偏微分方程组作数值求解，得到不同温度、气体初始浓度和矿粉粒径条件下矿粉的还原率，模拟结果与文献中的实验结果基本吻合．模拟结果给出了气体在固相内的扩散分布行为，及不同条件下完全还原氧化铁微粉所需要的时间，根据气体在反应过程中的扩散行为，可知气体内扩散对微细氧化铁粉气相还原速率起重要作用．粒径为200～300μm的微粒完全还原所需时间在450～1400s之间．

含铁炉料在还原过程中软熔行为的研究

酸性球团矿在升温还原过程中形成的低熔点液相渣与呈固体状态的高碱度烧结矿会产生液固渣化反应。抑制升温还原过程中低熔点液相渣的生成;增加高碱度烧结矿与酸性结团矿的接触面积,提高烧结矿的孔隙度,都可以有效地改善综合炉料的高温冶金性能。