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為了闡明流態化煉鐵過程黏結機理，開發抑制黏結技術。首先，研究了鐵精粉和氧化鐵顆粒流態化還原過程的流化、黏結特征及顆粒表面結構的演變規律，揭示了鐵精粉和氧化鐵顆粒流態化還原過程黏結特性。其次，利用高溫在線觀測系統研究了氧化鐵還原過程中微觀形貌和結構的演化，揭示了顆粒表面金屬鐵燒結作用是導致黏結的重要原因。通過多種金屬燒結規律的研究，驗證了納微結構金屬鐵的燒結是導致流態化煉鐵過程黏結的原因之一。最后，通過調控鐵礦粉還原過程顆粒表面物相與金屬鐵的結構，抑制了表面鐵原子的擴散，提出了抑制黏結的方法。采用鐵礦顆粒表面包覆的措施，抑制了鐵礦粉流態化還原過程中黏結的發生，延長了流態化還原時間，提高了金屬化率，為開發抑制黏結技術提供了理論依據。
郭占成、公旭中編著的《流態化還原鐵礦粉黏結機理及抑制技術》可供鋼鐵冶金專業及相關技術領域科技工作者、大學教師和研究生學習參考。
郭占成、公旭中編著的《流態化還原鐵礦粉黏結機理及抑制技術》可供鋼鐵冶金專業及相關技術領域科技工作者、大學教師和研究生學習參考。
作者簡介
郭占成男，博士，北京科技大學教授，博士生導師，國家杰出青年基金獲得者，鋼鐵冶金新技術國家重點實驗室主任，主持國家自然科學基金項目10項、863課題4項、973子課題2項，主要從事鋼鐵冶金、二次資源循環利用和煤氣化與燃燒的交叉領域基礎研究。發表SCI論文100余篇，授權專利30多項。
公旭中，男，博士，中國科學院過程工程研究所副研究員，主要從事煤化工與鋼鐵冶金學科交叉新領域的基礎研究，主持國家自然科學基金項目2項，負責863項目子課題1項，主持鋼鐵冶金新技術國家重點實驗室開放基金1項。發表SCI和EI論文30余篇，授權專利5項。
目次
《鋼鐵冶金新技術叢書》序
前言
第1章 鐵礦粉氣基流態化還原特性
1.1 鐵精粉流態化還原特性
1.1.1 黏結過程中流化床的宏觀現象
1.1.2黏結失流時礦粉顆粒的表面變化
1.2 巴西精礦流態化還原特性
1.2.1 氣氛和溫度對流化時間的影響
1.2.2 氣氛和溫度對金屬化率的影響
1.2.3 氣氛和溫度對床層膨脹的影響
1.2.4 氣氛和溫度對顆粒微觀形態的影響
1.2.5 氣氛對流化時間的影響動力學
1.2.6 還原氣利用率分析
1.2.7 氣氛和溫度對瞬時利用率的影響
1.2.8 氣氛和溫度對平均利用率的影響 《鋼鐵冶金新技術叢書》序
前言
第1章 鐵礦粉氣基流態化還原特性
1.1 鐵精粉流態化還原特性
1.1.1 黏結過程中流化床的宏觀現象
1.1.2黏結失流時礦粉顆粒的表面變化
1.2 巴西精礦流態化還原特性
1.2.1 氣氛和溫度對流化時間的影響
1.2.2 氣氛和溫度對金屬化率的影響
1.2.3 氣氛和溫度對床層膨脹的影響
1.2.4 氣氛和溫度對顆粒微觀形態的影響
1.2.5 氣氛對流化時間的影響動力學
1.2.6 還原氣利用率分析
1.2.7 氣氛和溫度對瞬時利用率的影響
1.2.8 氣氛和溫度對平均利用率的影響
1.3 鐵精粉與CVRD鐵礦粉流化特性
1.3.1 顆粒粒度和表觀氣速對流化時間的影響
1.3.2 顆粒粒度與表觀氣速對金屬化率的影響
1.3.3 粒度與氣速對床層膨脹幅度的影響
1.3.4 顆粒粒度和表觀氣速對物相結構的影響
1.3.5 顆粒粒度和表觀氣速對顆粒表面形態的影響
1.3.6 不同粒度顆粒的黏結行為
1.4 鋁鐵共生礦流態化還原特性
1.4.1 鋁鐵共生礦和巴西精礦的比較
1.4.2 還原溫度對黏結行為的影響
1.4.3 鋁鐵共生礦相組成的變化
1.4.4 還原度和金屬化率的變化
1.4.5 鋁鐵共生礦氣體還原固相反應熱力學
1.4.6 鋁鐵共生礦還原反應熱力學
參考文獻
第2章 氧化鐵顆粒氣基流態化還原特性
2.1 氧化鐵顆粒流態化還原特性判定
2.1.1 模擬流態化還原過程
2.1.2 氧化鐵顆粒流化特性
2.2 氧化鐵顆粒流態化還原特性演變
2.2.1 還原氣體濃度對顆粒流化性能的影響
2.2.2 還原溫度對顆粒流化性能的影響
2.2.3 還原氣氣速對顆粒流化性能的影響
2.2.4 不同還原氣體系中流化時間的變化
2.2.5 不同還原氣體系中顆粒物相組成的變化
2.3 氧化鐵顆粒流態化還原過程中的黏結行為
2.3.1 C0濃度對黏結時間的影響
2.3.2 還原勢對黏結時間的影響
2.3.3 氣速對黏結時間的影響
2.3.4 溫度對黏結時間的影響
2.3.5 還原條件對黏結時間影響
參考文獻
第3章 氣基還原鐵氧化物顆粒表面微觀形態演變
3.1 鐵氧化物還原過程中顆粒表面微觀形態演變
3.1.1 溫度對還原后金屬鐵析出形態的影響
3.1.2 CO濃度對還原后金屬鐵析出形態的影響
3.1.3 顆粒粒度對還原后金屬鐵析出形態的影響
3.1.4 C0還原鐵氧化物的TGDTA
3.1.5 C0還原過程中金屬鐵析出行為
3.2 析碳對鐵氧化物氣基還原過程中顆粒微觀形態的影響
3.2.1 C0-Fe體系對析碳反應影響的熱力學
3.2.2 C0濃度對析碳的影響
3.2.3 CO濃度對Fe3C-Fe平衡的影響
3.2.4 C0濃度對析碳和滲碳平衡的影響
3.2.5 析碳對C0還原時金屬鐵析出形貌的影響
3.2.6 溫度對析碳的影響
3.2.7 摻人Ca2+或Mg2+對析碳的影響
3.2.8 析碳對還原后鐵析出形態轉變的作用機理
3.3 摻入堿土金屬氧化物后還原過程顆粒微觀形態演變
……
第4章 金屬及氧化物高溫流化黏結特性
第5章 氧化鐵顆粒流態化還原黏結機理
第6章 微型流化床還原礦粉動力學
第7章 氧化鐵顆粒碳包覆流態化還原特性
第8章 鐵礦粉包覆氧化物流態化還原特性
前言
第1章 鐵礦粉氣基流態化還原特性
1.1 鐵精粉流態化還原特性
1.1.1 黏結過程中流化床的宏觀現象
1.1.2黏結失流時礦粉顆粒的表面變化
1.2 巴西精礦流態化還原特性
1.2.1 氣氛和溫度對流化時間的影響
1.2.2 氣氛和溫度對金屬化率的影響
1.2.3 氣氛和溫度對床層膨脹的影響
1.2.4 氣氛和溫度對顆粒微觀形態的影響
1.2.5 氣氛對流化時間的影響動力學
1.2.6 還原氣利用率分析
1.2.7 氣氛和溫度對瞬時利用率的影響
1.2.8 氣氛和溫度對平均利用率的影響 《鋼鐵冶金新技術叢書》序
前言
第1章 鐵礦粉氣基流態化還原特性
1.1 鐵精粉流態化還原特性
1.1.1 黏結過程中流化床的宏觀現象
1.1.2黏結失流時礦粉顆粒的表面變化
1.2 巴西精礦流態化還原特性
1.2.1 氣氛和溫度對流化時間的影響
1.2.2 氣氛和溫度對金屬化率的影響
1.2.3 氣氛和溫度對床層膨脹的影響
1.2.4 氣氛和溫度對顆粒微觀形態的影響
1.2.5 氣氛對流化時間的影響動力學
1.2.6 還原氣利用率分析
1.2.7 氣氛和溫度對瞬時利用率的影響
1.2.8 氣氛和溫度對平均利用率的影響
1.3 鐵精粉與CVRD鐵礦粉流化特性
1.3.1 顆粒粒度和表觀氣速對流化時間的影響
1.3.2 顆粒粒度與表觀氣速對金屬化率的影響
1.3.3 粒度與氣速對床層膨脹幅度的影響
1.3.4 顆粒粒度和表觀氣速對物相結構的影響
1.3.5 顆粒粒度和表觀氣速對顆粒表面形態的影響
1.3.6 不同粒度顆粒的黏結行為
1.4 鋁鐵共生礦流態化還原特性
1.4.1 鋁鐵共生礦和巴西精礦的比較
1.4.2 還原溫度對黏結行為的影響
1.4.3 鋁鐵共生礦相組成的變化
1.4.4 還原度和金屬化率的變化
1.4.5 鋁鐵共生礦氣體還原固相反應熱力學
1.4.6 鋁鐵共生礦還原反應熱力學
參考文獻
第2章 氧化鐵顆粒氣基流態化還原特性
2.1 氧化鐵顆粒流態化還原特性判定
2.1.1 模擬流態化還原過程
2.1.2 氧化鐵顆粒流化特性
2.2 氧化鐵顆粒流態化還原特性演變
2.2.1 還原氣體濃度對顆粒流化性能的影響
2.2.2 還原溫度對顆粒流化性能的影響
2.2.3 還原氣氣速對顆粒流化性能的影響
2.2.4 不同還原氣體系中流化時間的變化
2.2.5 不同還原氣體系中顆粒物相組成的變化
2.3 氧化鐵顆粒流態化還原過程中的黏結行為
2.3.1 C0濃度對黏結時間的影響
2.3.2 還原勢對黏結時間的影響
2.3.3 氣速對黏結時間的影響
2.3.4 溫度對黏結時間的影響
2.3.5 還原條件對黏結時間影響
參考文獻
第3章 氣基還原鐵氧化物顆粒表面微觀形態演變
3.1 鐵氧化物還原過程中顆粒表面微觀形態演變
3.1.1 溫度對還原后金屬鐵析出形態的影響
3.1.2 CO濃度對還原后金屬鐵析出形態的影響
3.1.3 顆粒粒度對還原后金屬鐵析出形態的影響
3.1.4 C0還原鐵氧化物的TGDTA
3.1.5 C0還原過程中金屬鐵析出行為
3.2 析碳對鐵氧化物氣基還原過程中顆粒微觀形態的影響
3.2.1 C0-Fe體系對析碳反應影響的熱力學
3.2.2 C0濃度對析碳的影響
3.2.3 CO濃度對Fe3C-Fe平衡的影響
3.2.4 C0濃度對析碳和滲碳平衡的影響
3.2.5 析碳對C0還原時金屬鐵析出形貌的影響
3.2.6 溫度對析碳的影響
3.2.7 摻人Ca2+或Mg2+對析碳的影響
3.2.8 析碳對還原后鐵析出形態轉變的作用機理
3.3 摻入堿土金屬氧化物后還原過程顆粒微觀形態演變
……
第4章 金屬及氧化物高溫流化黏結特性
第5章 氧化鐵顆粒流態化還原黏結機理
第6章 微型流化床還原礦粉動力學
第7章 氧化鐵顆粒碳包覆流態化還原特性
第8章 鐵礦粉包覆氧化物流態化還原特性
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