目錄
前言
1 緒論 1
1.1 煉鐵工藝的發(fā)展與現(xiàn)狀 1
1.1.1 高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展概況 1
1.1.2 非高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展概況 4
1.1.3 Corex工藝的發(fā)展歷程和技術(shù)現(xiàn)狀 7
1.1.4 寶鋼Corex-3000流程簡介 12
1.2 煤與焦炭在現(xiàn)代煉鐵工藝中的應(yīng)用現(xiàn)狀 15
1.2.1 高爐噴煤技術(shù)的發(fā)展概況 15
1.2.2 塊煤在Corex煉鐵工藝中的應(yīng)用概況 19
1.2.3 焦炭在高爐煉鐵中的作用及行為 26
1.3 現(xiàn)代煉鐵工藝中風(fēng)口取樣技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 29
1.3.1 高爐風(fēng)口取樣技術(shù)簡介 29
1.3.2 風(fēng)口焦的主要成分及其對高爐操作的影響 31
1.3.3 風(fēng)口焦的顯微組分分析 32
2 塊煤在Corex煉鐵工藝中的劣化行為 35
2.1 塊煤的工業(yè)分析 35
2.2 塊煤的巖相分析 37
2.3 塊煤的升溫特性研究 41
2.3.1 低溫（300℃）塊煤升溫過程的特性 42
2.3.2 高溫（1000℃）塊煤升溫過程的特性 43
2.4 塊煤加熱的裂解模擬試驗 45
2.4.1 塊煤的失重規(guī)律和焦油產(chǎn)率研究 45
2.4.2 試驗設(shè)備及方案 52
2.5 球團礦失重規(guī)律和金屬化率研究 53
2.5.1 球團礦與塊煤混合加熱后的失重規(guī)律研究 53
2.5.2 球團礦被塊煤還原后的金屬化率研究 55
2.6 塊煤裂解后的熱態(tài)性能研究 57
2.6.1 塊焦法與粒焦法測定焦炭熱態(tài)性能的數(shù)學(xué)關(guān)系 57
2.6.2 試驗結(jié)果與數(shù)據(jù)分析 60
2.7 裂解半焦的礦相顯微結(jié)構(gòu)分析 63
2.8 塊煤質(zhì)量對Corex流程能耗的影響 71
2.8.1 Corex流程Rist操作線模型的建立 72
2.8.2 操作參數(shù)對Corex流程能耗的影響分析 78
2.8.3 不同燃料結(jié)構(gòu)下Corex流程能耗的對比 82
2.9 本章小結(jié) 84
3 Corex熔融氣化爐風(fēng)口焦的研究 85
3.1 風(fēng)口取樣概述 85
3.1.1 風(fēng)口取樣的方法 85
3.1.2 風(fēng)口試樣的研究方法 86
3.2 風(fēng)口焦的粒度分布及來源 87
3.2.1 風(fēng)口焦的粒度分布 87
3.2.2 風(fēng)口焦的來源 90
3.3 風(fēng)口焦的透氣性指數(shù)計算 91
3.3.1 風(fēng)口試樣中焦炭、半焦的空隙度 91
3.3.2 風(fēng)口試樣中焦炭、半焦的壓差參數(shù) 93
3.3.3 風(fēng)口焦的透氣性指數(shù) 97
3.3.4 透氣性指數(shù)的影響因素 99
3.4 風(fēng)口焦的透液性指數(shù)計算 101
3.4.1 渣的熔化特性溫度 101
3.4.2 風(fēng)口焦的透液性指數(shù) 103
3.4.3 透液性指數(shù)的影響因素 104
3.5 風(fēng)口焦的熱態(tài)性能和礦相結(jié)構(gòu)分析 107
3.5.1 風(fēng)口焦試樣的熱態(tài)性能 107
3.5.2 風(fēng)口焦的礦相顯微結(jié)構(gòu) 109
3.5.3 利用風(fēng)口焦的顯微結(jié)構(gòu)對其熱態(tài)性能的預(yù)測 112
3.6 本章小結(jié) 115
4 焦炭在高爐中的劣化行為 116
4.1 焦炭石墨化機理分析 116
4.1.1 焦炭的石墨化機理 116
4.1.2 石墨化過程的熱力學(xué)與動力學(xué) 117
4.2 焦炭的石墨化行為研究 121
4.2.1 實驗設(shè)備 121
4.2.2 實驗內(nèi)容及方法 121
4.2.3 焦炭石墨化度測定結(jié)果與分析 123
4.2.4 焦炭石墨化后的微觀形貌 131
4.3 爐渣對焦炭劣化性能的影響 134
4.3.1 實驗原料及方法 134
4.3.2 焦炭被爐渣侵蝕后的微觀形貌研究 138
4.3.3 附著UPC焦炭被爐渣侵蝕后的微觀形貌研究 151
4.4 本章小結(jié) 162
5 高溫與負荷對焦炭熱行為影響分析 163
5.1 實驗設(shè)備 163
5.2 實驗過程 164
5.2.1 負荷對焦炭溶損的影響 164
5.2.2 高溫熱應(yīng)力對焦炭質(zhì)量的影響 164
5.2.3 焦炭氣孔率測試方法 165
5.2.4 焦炭的熱性能測試方法 166
5.2.5 焦炭顯微強度測試方法 166
5.3 負荷對焦炭熱行為的影響 166
5.3.1 負荷對焦炭質(zhì)量的影響 166
5.3.2 負荷后焦炭形貌觀察 168
5.4 高溫熱應(yīng)力對焦炭熱行為的影響 170
5.4.1 高溫熱應(yīng)力對不同種焦炭質(zhì)量的影響 170
5.4.2 高溫熱應(yīng)力對不同種焦炭氣孔率的影響 171
5.4.3 高溫后顯微結(jié)構(gòu)觀察 175
5.4.4 高溫熱應(yīng)力對不同種焦炭石墨化程度的影響 176
5.4.5 高溫熱應(yīng)力對不同種焦炭顯微強度的影響 179
5.5 本章小結(jié) 180
6 高爐風(fēng)口焦熱行為研究 181
6.1 風(fēng)口焦性能測試 181
6.2 風(fēng)口焦顯微強度 182
6.3 風(fēng)口焦掃描圖片 183
6.4 風(fēng)口焦的石墨化度和粒度分布 186
6.4.1 風(fēng)口焦的石墨化度 186
6.4.2 風(fēng)口焦的粒度 189
6.5 高爐風(fēng)口焦性狀影響因素 192
6.6 本章小結(jié) 193
7 高爐寬粒徑噴煤及提高噴煤比的技術(shù)措施 194
7.1 高爐噴吹煤粉的粒度分布與組成和工業(yè)分析 194
7.1.1 高爐噴吹煤粉的粒度分布與組成 194
7.1.2 高爐噴吹煤粉的工業(yè)分析 199
7.2 高爐噴吹煤粉的燃燒特性 200
7.2.1 測定煤粉燃燒率的方法 200
7.2.2 高爐噴吹煤粉的燃燒率 201
7.2.3 煤粉燃燒過程的氣體成分 203
7.3 高爐噴吹煤粉利用率的研究 206
7.3.1 高爐爐塵的碳含量和粒度組成 206
7.3.2 高爐爐塵的巖相組成和微觀結(jié)構(gòu) 217
7.3.3 高爐噴吹煤粉的利用率 223
7.4 本章小結(jié) 238
8 高爐用提質(zhì)煤與普通噴吹煤性能對比分析 239
8.1 煤樣物化性能綜合分析 239
8.1.1 工業(yè)分析 239
8.1.2 元素分析 242
8.1.3 可磨性分析 244
8.1.4 爆炸性分析 246
8.1.5 著火點分析 247
8.1.6 燃燒性分析 249
8.1.7 反應(yīng)性分析 252
8.1.8 灰分熔融特性 253
8.1.9 煤粉流動及噴流特性 255
8.1.10 煤粉的發(fā)熱值研究 259
8.1.11 煤粉中灰成分及堿度研究 260
8.1.12 煤粉有害元素含量分析 260
8.1.13 官能團結(jié)構(gòu)分析 261
8.1.14 煤樣的碳素結(jié)構(gòu)分析 264
8.2 噴吹煤有效發(fā)熱量的計算 266
8.3 煤樣灰分對爐渣黏度的影響 268
8.3.1 堿度對爐渣黏度的影響 269
8.3.2 MgO對爐渣黏度的影響 270
8.3.3 Al2O3對爐渣黏度的影響 270
8.4 混煤燃燒性能分析 271
8.5 本章小結(jié) 274
參考文獻 275