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第一章 绪论1

1.1 现代化钢铁生产概述1

1.2 炼铁生产工艺模式2

1.3 熔融还原和直接还原的分类5

1.4 直接还原与熔融还原的发展条件7

1.4.1 资源条件7

1.4.2 市场条件7

1.5 直接还原与熔融还原发展简史9

第二章 理化基础16

2.1 铁的存在形态16

2.2 重要反应热力学分析20

2.2.1 C—H—O系热力学20

2.2.2 铁的还原与渗碳24

2.2.3 非铁元素在还原和熔炼中的行为30

2.3 动力学基础35

2.3.1 化学反应动力学基本参数37

2.3.2 传质基本参数39

2.3.3 铁矿石还原与缩核模型41

2.3.4 气固催化反应与还原气的制取45

2.3.5 煤的气化49

2.4 还原气及其利用率57

2.4.1 还原气的热力学利用率57

2.4.2 气体综合利用率与关键步骤58

2.4.3 类CO还原气与类氢还原气60

2.4.4 决定气体利用率的主要因素62

第三章 重点设备分析66

3.1 还原竖炉67

3.1.1 温度分布67

3.1.2 能耗分析71

3.1.3 压力分布73

3.2 还原流化床76

3.2.1 流态化现象及流化床类型76

3.2.2 流化参数78

3.2.3 粘结失流问题81

3.2.4 还原速度与气体利用率86

3.3 熔炼造气煤炭流化床89

3.3.1 熔炼煤的有效热值89

3.3.2 熔炼煤耗与产气量90

3.3.3 与还原单元的配合92

3.3.4 矿石品位对理论最佳配合参数的影响93

3.3.5 Qe的选择与能耗分析94

3.4 熔炼造气铁浴炉97

3.4.1 铁浴炉形式97

3.4.2 影响熔炼煤有效热值的参数99

3.4.3 二次燃烧率与有效热值100

3.4.4 煤气改质与余热利用101

3.4.5 与还原单元的配合104

3.4.6 能耗分析106

第四章 直接还原流程109

4.1 重点流程—MIDREX法109

4.1.1 流程概述109

4.1.2 MIDREX原料110

4.1.3 还原竖炉基本结构及运行状况111

4.1.4 气封系统112

4.1.5 还原段113

4.1.6 冷却段114

4.1.7 MIDREX装置与能耗116

4.1.8 MIDREX重要工艺参数119

4.1.9 流程分支121

4.2 其他竖炉流程122

4.2.1 HYL Ⅲ法122

4.2.2 ARMCO法123

4.2.3 PUROFER法125

4.2.4 WIBERG-S？DERFORS法127

4.2.5 PLASMARED法128

4.2.6 EDR法128

4.2.7 KINGLOR METOR法129

4.3 流化床流程130

4.3.1 FIOR法130

4.3.2 H-IRON法132

4.3.3 NU-IRON法和HIB法133

4.3.4 NOVALFER法134

4.4 反应罐流程135

4.4.1 HYL法135

4.4.2 H？GAN？S法137

4.5 转体炉流程—INMETCO法138

4.6 回转窑流程139

4.6.1 SL/RN法139

4.6.2 CODIR法140

4.6.3 ACCAR法141

4.6.4 SPM法142

第五章 熔融还原流程144

5.1 重点流程—COREX法144

5.1.1 流程概述144

5.1.2 原料146

5.1.3 熔炼造气煤147

5.1.4 铁矿还原151

5.1.5 熔炼与造气154

5.1.6 还原与熔炼的配合160

5.1.7 脱硫与熔剂在竖炉中的分解164

5.1.8 冷却气的使用及碱金属循环166

5.1.9 COREX的能耗166

5.1.10 COREX配套设施168

5.2 其他三段式流程177

5.2.1 川崎法177

5.2.2 XR法179

5.2.3 SC法180

5.3 铁浴一步法流程——俄国一步法182

5.4 铁浴二步法流程183

5.4.1 COIN法183

5.4.2 HISMELT法183

5.4.3 AISI法186

5.4.4 DIOS法187

5.5 电热法流程190

5.5.1 ELRED法190

5.5.2 INRED法192

5.5.3 PLASMASMELT法194

5.5.4 COMBISMELT法195