內容大鋼
本書涵蓋氫基豎爐直接還原新工藝基礎理論、關鍵技術和核心裝備多方面內容，包括世界範圍內的氫冶金研究及發展情況，氫冶金原理，氫基豎爐爐料製備，豎爐還原理論與工藝，氫基豎爐短流程工藝模型及多維度評價，豎爐工藝模擬優化，氫冶金技術在中低品位特色資源的應用，以及東北大學萬噸級氫氣豎爐示範工程等。
本書可為低碳煉鐵和冶金資源高效清潔利用技術的研發和應用提供參考，期待為積極推動煉鐵產業低碳綠色化發展做出應有的貢獻。
作者介紹
唐?//李峰//田宏宇//李煜//儲滿生|責編:盧敏//姜愷寧//李泓璇
目錄
1 氫冶金概論
1.1 鋼鐵產業低碳化發展的重大需求
1.2 氫冶金原理
1.2.1 氫還原鐵氧化物的熱力學理論
1.2.2 氫還原鐵氧化物的動力學理論
1.3 氫冶金的重要意義
1.3.1 氫能對我國能源結構和消費體系的重要影響
1.3.2 氫冶金是我國鋼鐵產業產品結構優化的重大需求
1.3.3 氫冶金是鋼鐵碳中和技術體系的核心
1.4 發展氫冶金的可行性分析
1.4.1 我國直接還原鐵市場需求旺盛
1.4.2 我國相關政策支持
1.4.3 我國具有氫冶金髮展所需優質原料的良好基礎
1.4.4 我國具備供應氫冶金所需氣源的潛力
參考文獻
2 氫冶金研發與應用現狀
2.1 氣基豎爐直接還原工藝及其發展現狀
2.1.1 主流氣基豎爐直接還原工藝
2.1.2 氣基豎爐直接還原發展現狀及方向
2.1.3 氣基豎爐直接還原-電弧爐短流程與長流程的對比
2.2 氫冶金研發現狀
2.2.1 基於氫基豎爐的氫冶金項目
2.2.2 基於流化床的氫冶金項目
2.2.3 基於熔融還原的氫冶金項目
2.3 氫冶金的主導技術及其關鍵問題
2.3.1 幾種氫冶金工藝的比較
2.3.2 國內外氫冶金主導發展方向
2.3.3 氫基豎爐短流程的關鍵問題
參考文獻
3 氫基豎爐爐料
3.1 國產超高品位鐵精礦氫基豎爐適用性研究
3.1.1 國產超高品位鐵精礦基礎特性
3.1.2 國產超高品位鐵精礦氧化球團製備
3.1.3 國產超高品位鐵精礦氫基豎爐直接還原性能
3.2 基於國產高品位鐵精礦的氧化球團製備研究
3.2.1 國產高品位鐵精礦的基礎特性
3.2.2 高品位鐵精礦氧化球團製備
3.2.3 高品位鐵精礦氧化球團的冶金性能
3.2.4 主要脈石組元對氫基豎爐氧化球團性能的影響
3.3 中等品位氧化球團氫基豎爐適用性研究
3.3.1 中等品位酸性球團適用性研究
3.3.2 中等品位鹼性球團適用性研究
3.4 氫基豎爐爐料中配加塊礦研究
3.4.1 豎爐爐料特性及實驗方法
3.4.2 塊礦使用量對綜合爐料還原性的影響
3.4.3 還原工藝參數對綜合爐料還原黏結的影響
3.5 本章小結
參考文獻
4 氫基豎爐工藝配置與還原動力學研究
4.1 氫基豎爐適宜工藝配置探究
4.1.1 實驗原料及方法
4.1.2 氫基豎爐工藝參數對球團還原性能影響
4.1.3 氫基豎爐適宜工藝配置探討
4.2 氫基直接還原反應動力學研究
4.2.1 還原反應限制性環節
4.2.2 還原反應阻力
4.2.3 還原反應速率常數
4.3 本章小結
參考文獻
5 氫基豎爐過程數學模擬及其工藝優化
5.1 氫基豎爐數值模擬研究原理及方法
5.1.1 氫基豎爐數值模擬方案
5.1.2 氫基豎爐數值模擬方法
5.2 氫基豎爐爐料流速對氫基豎爐生產指標影響
5.2.1 氫基豎爐還原氣流量對氫基豎爐冶煉狀態的影響
5.2.2 氫基豎爐還原氣流量對氫基豎爐生產指標的影響
5.2.3 氫基豎爐還原氣流量優化總結
5.3 氫基豎爐還原氣溫度優化
5.3.1 氫基豎爐還原氣溫度對氫基豎爐冶煉狀態的影響
5.3.2 氫基豎爐還原氣溫度對氫基豎爐生產指標的影響
5.3.3 氫基豎爐還原氣溫度優化總結
5.4 氫基豎爐還原氣ψH2/ψCO優化
5.4.1 熱補償前氫基豎爐還原氣ψH2/ψCO對氫基豎爐冶煉狀態影響
5.4.2 熱補償前氫基豎爐還原氣ψH2/ψCO對氫基豎爐生產指標影響
5.4.3 熱補償后氫基豎爐還原氣ψH2/ψCO對氫基豎爐冶煉狀態影響
5.4.4 熱補償后氫基豎爐還原氣ψH2/ψCO對氫基豎爐生產指標影響
5.4.5 氫基豎爐還原氣ψH2/ψCO優化總結
5.5 氫基豎爐爐料流速優化
5.5.1 氫基豎爐爐料流速對氫基豎爐冶煉狀態的影響
5.5.2 氫基豎爐爐料流速對氫基豎爐生產指標的影響
5.5.3 氫基豎爐爐料流速優化總結
5.6 氫基豎爐爐型結構優化
5.6.1 氫基豎爐爐型結構對氫基豎爐冶煉狀態影響
5.6.2 氫基豎爐爐型結構對氫基豎爐生產指標影響
5.6.3 氫基豎爐爐型結構優化總結
5.7 本章小結
參考文獻
6 氫基豎爐短流程工藝模型及多維度評價
6.1 氫基豎爐短流程工藝模型構建
6.1.1 氫基豎爐短流程工藝概述
6.1.2 氫基豎爐還原氣利用率及理論需求量計算
6.1.3 基於不同氫源的氫基豎爐短流程工藝-能平衡
6.1.4 氫基豎爐短流程工藝模型軟體開發
6.2 氫基豎爐短流程有效能利用評價
6.2.1 有效能利用評價方法
6.2.2 氫基豎爐短流程有效能平衡模型構建
6.2.3 基於不同氫源的氫基豎爐短流程有效能利用評價
6.2.4 工藝參數對氫基豎爐短流程有效能利用的影響
6.3 氫基豎爐短流程熱經濟學評價
6.3.1 熱經濟學分析模型
6.3.2 基於不同氫源的氫基豎爐-電弧爐短流程熱經濟成本分析
6.3.3 敏度分析
6.4 氫基豎爐短流程生命周期評價
6.4.1 氫基豎爐短流程生命周期評價模型構建
6.4.2 基於不同氫源的氫基豎爐短流程生命周期評價結果分析
6.4.3 工藝參數對氫基豎爐短流程環境綠色性的影響
6.4.4 氫基豎爐-電弧爐短流程節能減排及降本潛力分析
參考文獻
7 基於氫冶金的釩鈦礦高效低碳利用新工藝
7.1 釩鈦礦氫基豎爐直接還原-電熱熔分新工藝研發背景
7.2 釩鈦礦基礎特性
7.2.1 化學成分
7.2.2 顆粒性質
7.2.3 物相組成
7.3 釩鈦礦氧化球團製備關鍵工藝參數
7.3.1 釩鈦氧化球團製備適宜制度
7.3.2 釩鈦氧化球團微觀結構分析
7.3.3 典型氣氛條件下豎爐球團冶金性能檢測
7.4 釩鈦礦球團氫基豎爐直接還原行為研究
7.4.1 釩鈦球團低溫還原粉化性能
7.4.2 釩鈦球團還原性
7.4.3 釩鈦球團還原膨脹性能
7.4.4 釩鈦球團黏結性能
7.4.5 釩鈦球團還原強度變化規律
7.4.6 含CO2還原氣條件下釩鈦球團的還原行為
7.5 釩鈦礦球團氫基豎爐直接還原過程的數學模擬
7.5.1 釩鈦礦氫基豎爐還原模型建立及基準條件
7.5.2 釩鈦礦氫基豎爐還原氣流量優化
7.5.3 釩鈦礦氫基豎爐還原氣溫度參數優化
7.5.4 釩鈦礦氫基豎爐還原氣組分優化
7.5.5 釩鈦礦氫基豎爐入爐爐料品位優化
7.5.6 釩鈦礦氫基豎爐爐型結構優化
7.6 釩鈦礦金屬化球團電弧爐熔分工藝技術研究
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