反应温度、气氛对碳化铁制备过程的影响

研究了反应温度、气相成分对铁矿石用Ｈ２ － ＣＨ４ 气制备碳化铁反应过程的影响。反应在８２３Ｋ、８７３Ｋ、９７３Ｋ 温度下进行。实验结果表明，８２３Ｋ、８７３Ｋ 是用Ｈ２ －ＣＨ４ 气制备碳化铁合适的反应温度。在制备碳化铁允许的气相成分范围内提高反应气体中的Ｈ２ 含量，利于得到较高的碳化铁的转化率。     

利用冶金废气生产碳化铁的热力学分析

根据热力学计算与分析，探讨气体成分，温度，压力以及析碳反应等对ＣＯ＋ＣＯ２＋Ｈ２＋Ｈ２Ｏ混合气体还原铁矿生经铁的影响，确定了利用冶金废气生产碳化铁的可能性。     

流化床处理粉铁矿工艺研究

评述了流化床处理粉铁矿的工艺,根据流化床反应器在工业中的应用实际,分别评述了流化床磁化焙烧生产铁精矿,流化床预热粉铁矿并低预还原度还原后添加到铁浴熔池,流化床生产直接还原铁(DRI)和碳化铁(Fe3C)作电炉炼钢原料,多级流化床生产较高预还原度DRI供熔融气化炉终还原冶炼铁水等工艺中流化床反应器的应用.     

利用COREX尾气还原铁矿石生产碳化铁的实验研究

根据热力学分析，在５５０￣７００℃范围内选择相应条件进行还原铁矿石的实验，研究温度及ＣＯ－ＣＯ２－Ｈ２系气体成分不同时矿石失重情况的变化，并论述二者对于还原、析碳以及碳化铁生成的影响，确定利用ＣＯＲＥＸ尾气还原铁矿石生产碳化铁的可行性。     

二步法制备碳化铁的基础研究

在实验室条件下进行了二步法制备碳化铁的研究。在第一阶段,首先用氢气还原赤铁矿粉;第二阶段,用H2－CH4混合气体碳化还原产物金属铁。结果表明：与一步法相比,用二步法制备碳化铁可显缩短反应时间,提高反应效率。     

折流式移动床反应器内粉铁矿煤气还原模拟算法的研究

以质量守恒定律，动量守恒定律和能量守恒定律为基础，通过分析折流式移动床反应器中煤气预报还原粉铁矿的传热和传质过程，并结合粉铁矿煤气还原的动力学数据，全面考虑了煤气和粉铁矿的热力学性能数据，建立了粉铁矿在折流式移动床中的还原数学模型，为优化折流式移动床干燥器的设计和粉铁矿还原的实验研究提供了可靠的理论依据。     

用H2-CH4气制备碳化铁过程中碳沉积研究

用Ｈ２－ＣＨ４气制备碳化铁时，碳沉积对碳化铁的转化有很大的影响。研究了反应温度、气相成分、矿粉粒度对碳沉积的影响。８２３Ｋ、８７３Ｋ、９７３Ｋ温度下，反应气氛对碳深积有不同的影响。为得到较高的碳化铁转化率，相对失重系数ｍ值应控制在合适范围之内     

机械活化条件下超细铁矿粉氢基还原特性及机制

摘要：通过热重法研究了不同机械活化程度的铁矿粉氢基还原特性,并分析和探讨了其还原反应机制。实验结果表明,机械活化对氢气还原铁矿粉有促进作用,机械活化时间越长,还原特征温度越低,还原反应所需的活化能也越低,但反应机制未发生变化,反应的限制性环节是其界面反应。机械活化明显影响到超细铁矿粉的逐级反应,对于未经活化的铁矿粉而言,逐级反应层次极不明显,而对于活化后铁矿粉的逐级反应层次随着活化时间的增加越发分明。     

添加剂对低品位菱铁矿制备高品位碳化铁的影响

低品位菱铁矿作为一种典型的难处理铁矿目前难以应用于钢铁行业.为了促进低品位菱铁矿的利用,提出了渗碳-磁选-酸浸制备优质电炉原料(碳化铁)的新工艺,并探究了添加剂对菱铁矿球团渗碳产物中碳化铁和脉石分离的作用机制以及对酸浸过程中碳化铁提纯效果的影响规律.结果 表明,添加剂能显著促进碳化铁颗粒长大、改善碳化铁与脉石的嵌布关系...     

生物质焦油还原多孔铁矿粉试验研究

针对生物质碳基还原动力学条件差、还原效率低的问题,将生物质裂解产物焦油作为还原剂,与铁矿粉混合还原炼铁。通过还原试验,对铁矿粉预热温度、还原温度、焦油与铁矿粉当量比等影响因素进行探讨。结果表明:铁产品质量随预热温度升高先上升后下降,在预热温度为450℃时达到最高;增加反应温度和铁矿粉与焦油当量比,能提高铁产品的还原度。当采用最佳工况(450℃预热30min,焦油与铁矿粉质量比1.2∶1,1 000℃下还原45min),可得到还原度为72.6%的还原铁产品。     

利用非焦煤低碳炼铁新技术的初步研究

通过对非焦煤与铁矿粉“干馏”特征的实验调查分析,提出了“非炼焦煤与铁矿粉”共处理的低碳炼铁预处理技术路线。研究表明：干馏温度800℃,铁矿粉金属化率可达到约85%以上,其中金属铁约60%为氢元素所还原,铁氧化物还原过程约减少CO₂排放量可达0.67 t,经济和环境效益显著。     

巴西铁矿粉流态化还原条件优化研究

采用加压可视流化床装置,对巴西铁矿粉流态化还原行为进行研究,发现适当地增加压力可以提高金属化率,添加碳粉可以改善流化状态。为进一步优化还原时间、还原压力、还原气体线速度、还原温度、碳粉含量和碳粉粒径等因素对巴西铁矿粉还原的影响,采用六因素三水平正交试验方法,对还原后巴西铁矿粉样品进行金属化率和粘结比检测,发现不同还原条件对巴西铁矿粉的影响规律。研究发现纯氢气流态化还原巴西铁矿粉的最佳条件为:还原温度为923～1 023 K,还原气体线速度0.6 m/s,还原时间30～50 min,还原压力0.25 MPa,碳粉质量分数2%～6%(占矿粉质量),碳粉粒径4～7μm。     

微波加热还原含碳铁矿粉试验研究

微波是一种清洁能源,可以对冶金粉料进行选择性体加热。利用含碳铁矿粉自还原性和对微波的吸收性,采用微波加热,可以直接进行碳热还原。微波加热可以快速提高含碳铁矿粉的金属化率,降低还原反应温度,对原料有广泛的适应性,并可以取消球团的制备工艺,对“绿色”钢铁冶金流程具有深远的意义。     

关于碳化铁的研究

随着电炉炼钢的发展和优质废钢的短缺，碳化铁作为炼钢新原料的潜能越来受到重视。主要探讨碳化铁的优势及其生产工艺，并总结前人关于气体还原铁矿石生产碳化铁的研究，从而提出利用冶金废气的设想。     

铁矿粉流态化附碳与还原过程的研究

在内径φ27mm的石英流化床中对铁矿粉进行低温附碳和高温还原的实验，通过对附碳矿粉及其还原样品的物检分析，不仅对矿粉还原过程中的形貌和成分的变化有了深刻的认识，进一步了解了还原反应进行的形式及内部结构的变化，以及所得附碳矿粉还原防粘的机理，为以后的扩大实验提供了依据。     

铁矿粉的还原行为和在预还原流化床中的循环特性

在日本钢管公司福山钢铁厂施行了预还原流化床－铁浴熔融还原炉的操作。和为烧结料的铁矿粉直接送入流化床，流化术设计成一个致密床并装备了循环装置。在这个完整试验工厂通过操作，弄清了铁矿粉的还原特性，根据大型结果和基于模拟模型的淘析行为。在８００℃床内温度下的３０－６０ｍｉｎ的适当还原时间，铁矿粉的还原度达到２０－２５％。在本试验中，在有关粉矿的矿循环的影响没有定量地弄清，但利用数学模型对赞成的循环比率进     

铁矿粉对铁焦炭化过程体积演变的影响

摘要：为了研究铁矿粉对铁焦炭化过程中体积膨胀 收缩机制的影响，采用高温热台显微镜、Image pro plus软件、扫描电镜、XRD等先进的表征手段解析了不同铁矿粉及其添加量对铁焦成焦过程的宏观体积、微观结构和矿物组成的影响。研究结果表明，随着铁矿粉添加量的增加，铁焦炭化过程中的体积收缩量逐渐减小。相同铁矿粉添加量时，铁矿粉种类对铁焦炭化过程中的体积演变影响较小。炭化过程中铁焦内含铁矿物由Fe2O3逐渐还原为金属Fe，但不同铁矿物还原后在铁焦内的分布规律有所差异。     

LiCl催化剂对含铌铁矿粉氢气选择性还原的影响

在自制的扩散床底供气管式电阻炉内进行实验,研究了添加LiCl催化剂对H2选择性还原白云鄂博含铌铁矿粉中铁氧化物的影响。发现含铌铁矿粉中加入LiCl催化剂后对还原反应有促进作用,还原度和金属化率明显提高,铁氧化物几乎全部被还原为金属铁。改变催化剂的加入比率（质量分数）分别为2.14%、1.71%、1.43%、1.00%、0.71%、0.43%,结果表明,70g含铌铁矿粉中添加质量分数为0.71%的LiCl催化剂的催化效果最好,且杂质含量相对较少,其还原度达到95.82%,金属化率达93.73%。     

还原流化床内铁的析出形态与铁矿粉的粘结行为

用电子扫描电镜分析和探讨了铁矿粉在还原流化床中的粘结行为与金属铁析出形态的关系，结果表明，在不同的还原条件下，金属铁将以不同的形态析出，而铁矿粉在还原流化床中的粘结行为又受金属析出形态的影响，在一定温度下，粘结现象主要由铁晶须引起的。最后，为熔融还原流化床提出了一种新的，有效的预防粘结措施。     

低温冶金技术理论和技术发展

低温冶金通过细化铁矿粉、并运用催化等手段来研究加快铁矿粉在较低反应温度下的还原速度的理论和方法,为开发低能耗、低碳排放、高效的非高炉炼铁新工艺提供理论基础。低温还原理论方面的研究成果,包括细微铁矿粉具有纳米晶粒、储能的铁矿粉能够提高还原气体的利用效率、细粒度改善反应效率、催化剂提高反应速度、改善低温冶金反应的传输条件、多级循环流化床的流化规律以及低温还原冶炼粒铁等理论。在低温还原冶金新技术方面包括改进的熔融还原炼铁工艺、优质海绵铁和粒铁的低温还原工艺。低温还原工艺有望实现节能、低碳、高效和低成本冶金,并能应用于低品位铁矿、含铁冶金渣、赤泥以及钒铁磁铁矿、钛精矿等的综合利用。