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1绪论 1

1.1 炼铁工艺的发展与现状 1

1.1.1 高炉炼铁技术的发展概况 1

1.1.2 非高炉炼铁技术的发展概况 4

1.1.3 Corex工艺的发展历程和技术现状 7

1.1.4 宝钢Corex-3000流程简介 12

1.2 煤与焦炭在现代炼铁工艺中的应用现状 15

1.2.1 高炉喷煤技术的发展概况 15

1.2.2 块煤在Corex炼铁工艺中的应用概况 19

1.2.3 焦炭在高炉炼铁中的作用及行为 26

1.3 现代炼铁工艺中风口取样技术的应用现状 29

1.3.1 高炉风口取样技术简介 29

1.3.2 风口焦的主要成分及其对高炉操作的影响 31

1.3.3 风口焦的显微组分分析 32

2块煤在Corex炼铁工艺中的劣化行为 35

2.1 块煤的工业分析 35

2.2 块煤的岩相分析 37

2.3 块煤的升温特性研究 41

2.3.1 低温（300℃）块煤升温过程的特性 42

2.3.2 高温（1000℃）块煤升温过程的特性 43

2.4 块煤加热的裂解模拟试验 45

2.4.1 块煤的失重规律和焦油产率研究 45

2.4.2 试验设备及方案 52

2.5 球团矿失重规律和金属化率研究 53

2.5.1 球团矿与块煤混合加热后的失重规律研究 53

2.5.2 球团矿被块煤还原后的金属化率研究 55

2.6 块煤裂解后的热态性能研究 57

2.6.1 块焦法与粒焦法测定焦炭热态性能的数学关系 57

2.6.2 试验结果与数据分析 60

2.7 裂解半焦的矿相显微结构分析 63

2.8 块煤质量对Corex流程能耗的影响 71

2.8.1 Corex流程Rist操作线模型的建立 72

2.8.2 操作参数对Corex流程能耗的影响分析 78

2.8.3 不同燃料结构下Corex流程能耗的对比 82

2.9 本章小结 84

3 Corex熔融气化炉风口焦的研究 85

3.1 风口取样概述 85

3.1.1 风口取样的方法 85

3.1.2 风口试样的研究方法 86

3.2 风口焦的粒度分布及来源 87

3.2.1 风口焦的粒度分布 87

3.2.2 风口焦的来源 90

3.3 风口焦的透气性指数计算 91

3.3.1 风口试样中焦炭、半焦的空隙度 91

3.3.2 风口试样中焦炭、半焦的压差参数 93

3.3.3 风口焦的透气性指数 97

3.3.4 透气性指数的影响因素 99

3.4 风口焦的透液性指数计算 101

3.4.1 渣的熔化特性温度 101

3.4.2 风口焦的透液性指数 103

3.4.3 透液性指数的影响因素 104

3.5 风口焦的热态性能和矿相结构分析 107

3.5.1 风口焦试样的热态性能 107

3.5.2 风口焦的矿相显微结构 109

3.5.3 利用风口焦的显微结构对其热态性能的预测 112

3.6 本章小结 115

4焦炭在高炉中的劣化行为 116

4.1 焦炭石墨化机理分析 116

4.1.1 焦炭的石墨化机理 116

4.1.2 石墨化过程的热力学与动力学 117

4.2 焦炭的石墨化行为研究 121

4.2.1 实验设备 121

4.2.2 实验内容及方法 121

4.2.3 焦炭石墨化度测定结果与分析 123

4.2.4 焦炭石墨化后的微观形貌 131

4.3 炉渣对焦炭劣化性能的影响 134

4.3.1 实验原料及方法 134

4.3.2 焦炭被炉渣侵蚀后的微观形貌研究 138

4.3.3 附着UPC焦炭被炉渣侵蚀后的微观形貌研究 151

4.4 本章小结 162

5高温与负荷对焦炭热行为影响分析 163

5.1 实验设备 163

5.2 实验过程 164

5.2.1 负荷对焦炭溶损的影响 164

5.2.2 高温热应力对焦炭质量的影响 164

5.2.3 焦炭气孔率测试方法 165

5.2.4 焦炭的热性能测试方法 166

5.2.5 焦炭显微强度测试方法 166

5.3 负荷对焦炭热行为的影响 166

5.3.1 负荷对焦炭质量的影响 166

5.3.2 负荷后焦炭形貌观察 168

5.4 高温热应力对焦炭热行为的影响 170

5.4.1 高温热应力对不同种焦炭质量的影响 170

5.4.2 高温热应力对不同种焦炭气孔率的影响 171

5.4.3 高温后显微结构观察 175

5.4.4 高温热应力对不同种焦炭石墨化程度的影响 176

5.4.5 高温热应力对不同种焦炭显微强度的影响 179

5.5 本章小结 180

6高炉风口焦热行为研究 181

6.1 风口焦性能测试 181

6.2 风口焦显微强度 182

6.3 风口焦扫描图片 183

6.4 风口焦的石墨化度和粒度分布 186

6.4.1 风口焦的石墨化度 186

6.4.2 风口焦的粒度 189

6.5 高炉风口焦性状影响因素 192

6.6 本章小结 193

7高炉宽粒径喷煤及提高喷煤比的技术措施 194

7.1 高炉喷吹煤粉的粒度分布与组成和工业分析 194

7.1.1 高炉喷吹煤粉的粒度分布与组成 194

7.1.2 高炉喷吹煤粉的工业分析 199

7.2 高炉喷吹煤粉的燃烧特性 200

7.2.1 测定煤粉燃烧率的方法 200

7.2.2 高炉喷吹煤粉的燃烧率 201

7.2.3 煤粉燃烧过程的气体成分 203

7.3 高炉喷吹煤粉利用率的研究 206

7.3.1 高炉炉尘的碳含量和粒度组成 206

7.3.2 高炉炉尘的岩相组成和微观结构 217

7.3.3 高炉喷吹煤粉的利用率 223

7.4 本章小结 238

8高炉用提质煤与普通喷吹煤性能对比分析 239

8.1 煤样物化性能综合分析 239

8.1.1 工业分析 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 着火点分析 247

8.1.6 燃烧性分析 249

8.1.7 反应性分析 252

8.1.8 灰分熔融特性 253

8.1.9 煤粉流动及喷流特性 255

8.1.10 煤粉的发热值研究 259

8.1.11 煤粉中灰成分及碱度研究 260

8.1.12 煤粉有害元素含量分析 260

8.1.13 官能团结构分析 261

8.1.14 煤样的碳素结构分析 264

8.2 喷吹煤有效发热量的计算 266

8.3 煤样灰分对炉渣黏度的影响 268

8.3.1 碱度对炉渣黏度的影响 269

8.3.2 MgO对炉渣黏度的影响 270

8.3.3 Al2O3对炉渣黏度的影响 270

8.4 混煤燃烧性能分析 271

8.5 本章小结 274

参考文献 275