非高炉炼铁

非高炉炼铁
作　者： 张建良 刘征建 杨天钧
出版社： 冶金工业出版社
丛编项：
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标　签： 工业技术 冶金工业
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作者简介

　张建良，男，1965年生，北京科技大学冶金与生态工程学院副院长，教授，博士生导师。中国金属学会炼铁分会秘书长，冶金反应工程学会副主任委员，全国冶金工程专业工程硕士领域组组长，国家钢铁冶炼装备系统集成工程技术研究中心技术委员会委员，非高炉炼铁学术委员会委员，中小高炉学术委员会委员，北京市金属学会理事，全国铁矿石与直接还原标准技术委员会委员。1996年被评为北京市高校优秀青年骨干教师，2005年被评为首都高校社会实践先进工作者，2010年被评为冶金先进青年科技工作者，2012年被评为全国优秀科技工作者。先后指导毕业博士研究生20余人，硕士研究生50余人。长期从事炼铁新技术、新工艺以及过程优化研究，作为学院炼铁新技术科研团队的负责人，带领一支由校内老、中、青教师和一些国内知名炼铁专家顾问组成的科研队伍，先后主持或参与了国内外科研项目90余项，内容涵盖了烧结原料、高炉炼铁、非高炉炼铁、低成本炼铁、高炉长寿，冶金环保和铁合金等领域，共获得省、部级奖励8项，其中一等奖1项、二等奖5项、三等奖2项。已在国内外学术期刊发表学术论文160余篇，其中70余篇被SCI、EI检索；获得国家授权专利13项，其中发明专利8项，实用新型专利5项。负责或参与国家纵向课题15项，包括国家“八五”攻关项目、国家科技支撑计划项目、国家高技术重大产业专项、国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金重点项目、国家攀登计划项目等。其中，国家高技术重大产业专项“首钢高风温技术研究”获得冶金科学技术一等奖。

内容简介

《非高炉炼铁》从非高炉炼铁的热力学、动力学基础理论出发，系统叙述了直接还原和熔融还原的历史沿革和工艺特点；介绍了以Midrex法、HYL-Ⅲ法为代表的气体还原的直接还原方法，深入分析了近年来取得重大进展的Energiron法的特点和应用前景，介绍了以回转窑和转底炉工艺为代表的固体还原剂的直接还原方法，并介绍了ITmk3和CHARP法的进展；从技术经济角度分析了熔融还原代表性流程：Corex工艺、Finex工艺、HIsmelt工艺、CCF工艺、DIOS工艺、AISI工艺、Romelt工艺、Oxycup工艺和Tecnored工艺等，详细阐述了近年来着力开发的HIsarna工艺。本书还收入了作者课题组在利用生物质炼铁方面研究的一些心得；并以相当篇幅介绍了与炼铁工艺相关的一些单元技术：变压吸附制氧技术、CO2分离捕集与封存技术、流态化技术、焦炉煤气利用技术、粉体造粒技术、环境保护和烟气脱硫脱硝技术以及煤气改质技术。

图书目录

1 绪论

1.1 非高炉炼铁方法的意义

1.1.1 直接还原法

1.1.2 熔融还原法

1.2 非高炉炼铁方法的发展及现状

1.2.1 直接还原技术概况

1.2.2 熔融还原技术的产生与发展

1.3 我国非高炉炼铁技术概况

1.3.1 我国直接还原技术发展概况

1.3.2 我国熔融还原技术发展概况

参考文献

2 非高炉炼铁基础

2.1 非高炉炼铁方法的技术经济指标

2.2 非高炉炼铁方法使用的原燃料

2.2.1 含铁原料

2.2.2 燃料与还原剂

2.3 含碳球团及其还原机理

2.3.1 固-固还原机理

2.3.2 二步还原机理

2.4 产品性质及其应用

2.4.1 非高炉炼铁方法产品种类和性质

2.4.2 直接还原铁的处理及储运

2.4.3 直接还原铁的应用

参考文献

3 气体还原的直接还原方法

3.1 铁氧化物气体还原原理

3.1.1 热力学分析

3.1.2 动力学分析

3.2 冶金还原煤气

3.2.1 还原煤气消耗量

3.2.2 煤气脱硫及海绵铁渗碳

3.2.3 冶金还原煤气的制造

3.3 竖炉法基本原理

3.3.1 竖炉法概述

3.3.2 竖炉内还原基础

3.4 竖炉法直接还原典型工艺

3.4.1 Midrex工艺

3.4.2 HYL-Ⅲ工艺

3.4.3 Energiron工艺

3.4.4 其他工艺

3.5 其他气体直接还原方法

3.5.1 固定床方法

3.5.2 流态化方法

参考文献

4 应用固体还原剂的直接还原方法

4.1 固体碳还原铁矿石的反应

4.1.1 还原热力学分析

4.1.2 还原动力学分析

4.2 回转窑法

4.2.1 回转窑法工作原理

4.2.2 回转窑法工艺介绍

4.3 转底炉法

4.3.1 概述

4.3.2 转底炉工艺原理

4.3.3 转底炉工艺介绍

4.4 ITmk3与CHARP法

4.4.1 ITmk3工艺

4.4.2 煤基热风转底炉熔融炼铁法

4.5 其他固体还原剂的直接还原方法

4.5.1 Kinglor-Metor法

4.5.2 EDR法

4.5.3 固体反应罐法

4.5.4 川崎KIP法

参考文献

5 熔融还原基础

5.1 预还原基础研究

5.1.1 预还原反应热力学

5.1.2 预还原过程能耗分析

5.1.3 预还原过程能耗图解

5.1.4 预还原反应动力学

5.2 终还原基础研究

5.2.1 终还原反应热力学

5.2.2 终还原过程能耗分析

5.2.3 终还原过程能耗图解

5.2.4 终还原反应动力学

5.3 煤气改质技术研究

5.3.1 煤气改质技术的物料平衡及热平衡

5.3.2 煤气改质的作用

5.4 熔融还原全过程操作线图分析

5.4.1 预还原度平衡点

5.4.2 煤气改质对熔融还原过程的影响

5.5 泡沫渣的形成与抑制

5.5.1 泡沫渣的形成机理及影响因素

5.5.2 泡沫渣指数

参考文献

6 含碳球团研究

6.1 含碳球团还原的特点

6.1.1 含碳球团的还原过程

6.1.2 含碳球团还原过程特点及其在熔融还原中的应用

6.1.3 含碳球团的直接还原度（Rd）

6.1.4 含碳球团的直接还原度的变化

6.2 含碳球团还原过程数值模拟

6.2.1 界面反应模型

6.2.2 综合模型

6.3 含碳球团冷固结技术

6.3.1 波兰特水泥固结法

6.3.2 高压蒸养法

6.3.3 水玻璃固结法

6.3.4 其他冷固结法

6.4 含碳球团预还原过程物料平衡计算和热平衡计算

6.4.1 含碳球团中碳的直接还原度与煤气条件的关系

6.4.2 含碳球团竖炉还原过程分析

参考文献

7 典型熔融还原流程

7.1 Corex工艺

7.1.1 概述

7.1.2 工艺流程

7.1.3 原燃料要求

7.1.4 Corex流程的工艺特点

7.1.5 宝钢罗泾Corex C-3000 装置

7.1.6 宝钢罗泾Corex C-3000装置的技术进步

7.1.7 Corex流程的展望

7.2 Finex工艺

7.2.1 工艺流程

7.2.2 Finex工艺流程的技术及经济指标

7.2.3 Finex工艺应用前景

7.3 HIsmelt工艺

7.3.1 工艺流程

7.3.2 SSPP及HRDF试验结果

7.3.3 HIsmelt流程的技术及经济评价

7.3.4 HIsmelt流程应用前景

7.4 CCF工艺

7.4.1 工艺流程

7.4.2 旋风熔融预还原炉（旋风炉）

7.4.3 旋风熔融炉的试验结果

7.4.4 CCF过程的物料平衡和热平衡

7.4.5 CCF流程技术及经济评价

7.5 HIsarna工艺

7.5.1 工艺流程

7.5.2 HIsarna流程的技术特点

7.5.3 HIsarna流程半工业试验

7.6 DIOS流程

7.6.1 DIOS主要研究结果

7.6.2 DIOS半工业试验

7.6.3 DIOS流程的技术及经济特征

7.7 AISI流程

7.7.1 工艺流程

7.7.2 AISI流程的主要影响因素

7.7.3 AISI流程技术及经济指标

7.8 Romelt（PJV）流程

7.8.1 工艺流程

7.8.2 Romelt流程的技术特点

7.8.3 Romelt流程半工业试验

7.8.4 Romelt流程的技术经济指标

7.8.5 Romelt流程的主要特点

7.9 Oxycup工艺

7.9.1 工艺流程

7.9.2 德国蒂森-克虏伯钢铁公司Oxycup工艺的技术经济指标

7.9.3 Oxycup工艺特点

7.10 Tecnored工艺

7.10.1 Tecnored工艺流程

7.10.2 Tecnored工艺特点

7.10.3 Tecnored工业试验

7.11 其它熔融还原工艺

7.11.1 Redsmelt法

7.11.2 川崎法

7.11.3 XR法

7.11.4 Combismelt法

7.11.5 CIG法

7.11.6 CGS法

7.11.7 COIN法

7.11.8 Elred法

7.11.9 SC法

7.11.10 COSRI工艺

7.11.11 Plasmasmelt流程

7.11.12 LB法

参考文献

8 利用生物质的炼铁方法

8.1 关于生物质的基础理论

8.1.1 生物质的概念及资源状况

8.1.2 生物质的基础特性及利用

8.1.3 生物质能的碳中性

8.2 生物质应用于炼铁工艺概况

8.2.1 生物质应用