H2-CO还原钛精粉的热力学及其动力学研究
| 摘要 | 第8-10页 |
| ABSTRACT | 第10-13页 |
| 本文的主要创新点 | 第14-19页 |
| 第一章 绪论 | 第19-50页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第19-23页 |
| 1.1.1 钛资源分布 | 第19-21页 |
| 1.1.2 能源条件 | 第21-22页 |
| 1.1.3 课题研究意义 | 第22-23页 |
| 1.2 钛铁矿国内外研究现状 | 第23-39页 |
| 1.2.1 钛铁矿工业生产 | 第23页 |
| 1.2.2 固体还原 | 第23-28页 |
| 1.2.3 气体还原 | 第28-31页 |
| 1.2.4 湿法冶金 | 第31-33页 |
| 1.2.5 FFC 与 SOM 法 | 第33-37页 |
| 1.2.6 化学链燃烧技术 | 第37-39页 |
| 1.3 气固反应动力学模型 | 第39-40页 |
| 1.4 钛铁矿应用技术的发展方向 | 第40页 |
| 1.5 课题的研究目的和内容 | 第40-41页 |
| 1.5.1 研究目的 | 第41页 |
| 1.5.2 研究内容 | 第41页 |
| 参考文献 | 第41-50页 |
| 第二章 氢气和一氧化碳还原钛精粉的热力学分析 | 第50-68页 |
| 2.1 引言 | 第50-51页 |
| 2.2 Fe-Ti-O 体系 | 第51-56页 |
| 2.2.1 Fe、O、Ti 间二元系列 | 第51-55页 |
| 2.2.2 Fe-Ti-O 系列 | 第55-56页 |
| 2.3 氢气还原钛精粉的反应 | 第56-60页 |
| 2.3.1 主要反应 | 第56-57页 |
| 2.3.2 热力学特点 | 第57-58页 |
| 2.3.3 水与氢浓度比 | 第58-60页 |
| 2.4 一氧化碳还原钛精粉的反应 | 第60-63页 |
| 2.4.1 主要反应 | 第60页 |
| 2.4.2 热力学特点 | 第60-62页 |
| 2.4.3 二氧化碳与一氧化碳浓度比 | 第62-63页 |
| 2.5 一氧化碳与氢气还原钛精粉的热力学数据对比 | 第63-65页 |
| 2.5.1 焓变的变化 | 第63-64页 |
| 2.5.2 标准吉布斯自由能 | 第64-65页 |
| 2.6 本章小结 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-68页 |
| 第三章 实验方法 | 第68-84页 |
| 3.1 引言 | 第68页 |
| 3.2 实验原料、气体和化学试剂 | 第68-70页 |
| 3.3 样品制备实验平台 | 第70-72页 |
| 3.3.1 气体净化系统 | 第70-71页 |
| 3.3.2 热重分析系统 | 第71-72页 |
| 3.3.3 恒温实验系统 | 第72页 |
| 3.4 还原产物的表征 | 第72-76页 |
| 3.4.1 失重率 | 第72-73页 |
| 3.4.2 重量分数 | 第73页 |
| 3.4.3 还原度 | 第73页 |
| 3.4.4 金属化率 | 第73-74页 |
| 3.4.5 孔隙率 | 第74页 |
| 3.4.6 其它评价方法 | 第74-76页 |
| 3.5 优化金属铁含量的检测方法 | 第76-82页 |
| 3.5.1 取样质量 | 第76-77页 |
| 3.5.2 搅拌时间 | 第77-78页 |
| 3.5.3 三氯化铁浓度 | 第78-79页 |
| 3.5.4 重铬酸钾浓度 | 第79-80页 |
| 3.5.5 准确度分析 | 第80-82页 |
| 3.6 本章小结 | 第82页 |
| 参考文献 | 第82-84页 |
| 第四章 H_2-CO 直接还原钛精粉的研究 | 第84-134页 |
| 4.1 引言 | 第84-85页 |
| 4.2 100%H_2还原钛精粉 | 第85-101页 |
| 4.2.1 气体流量 | 第85页 |
| 4.2.2 矿粉粒度 | 第85-87页 |
| 4.2.3 氢气浓度 | 第87-89页 |
| 4.2.4 优化工艺参数 | 第89-91页 |
| 4.2.5 相分析 | 第91-94页 |
| 4.2.6 微观结构 | 第94-99页 |
| 4.2.7 分析与讨论 | 第99-101页 |
| 4.3 100%CO 还原钛精粉 | 第101-110页 |
| 4.3.1 优化工艺参数 | 第101-103页 |
| 4.3.2 相分析 | 第103-105页 |
| 4.3.3 微观结构 | 第105-109页 |
| 4.3.4 分析与讨论 | 第109-110页 |
| 4.4 H_2-CO 混合气还原钛精粉 | 第110-124页 |
| 4.4.1 失重率与金属化率 | 第110-115页 |
| 4.4.2 相分析 | 第115-119页 |
| 4.4.3 微观结构 | 第119-122页 |
| 4.4.4 分析与讨论 | 第122-124页 |
| 4.5 钛精粉的还原机理 | 第124-132页 |
| 4.5.1 Fe~(3+)还原为 Fe~(2+) | 第126-129页 |
| 4.5.2 Fe~(2+)还原为 Fe | 第129-132页 |
| 4.6 本章小结 | 第132页 |
| 参考文献 | 第132-134页 |
| 第五章 预氧化对还原的影响研究 | 第134-177页 |
| 5.1 引言 | 第134-135页 |
| 5.2 钛精粉的氧化工艺 | 第135-143页 |
| 5.2.1 优化工艺参数 | 第135-136页 |
| 5.2.2 相分析 | 第136-138页 |
| 5.2.3 微观结构 | 第138-139页 |
| 5.2.4 分析与讨论 | 第139-142页 |
| 5.2.5 氧化脱硫 | 第142-143页 |
| 5.3 H_2-CO 还原的非等温热重分析 | 第143-146页 |
| 5.3.1 TG 曲线 | 第143-144页 |
| 5.3.2 相转变 | 第144-146页 |
| 5.4 与钛精粉还原的对比分析 | 第146-153页 |
| 5.4.1 失重率与金属化率 | 第146-147页 |
| 5.4.2 相分析 | 第147-150页 |
| 5.4.3 微观结构 | 第150-153页 |
| 5.5 H_2-CO 还原工艺参数优化 | 第153-165页 |
| 5.5.1 100%H_2还原 | 第153-157页 |
| 5.5.2 100%CO 还原 | 第157-159页 |
| 5.5.3 温度的影响 | 第159-162页 |
| 5.5.4 失重率与金属化率 | 第162-163页 |
| 5.5.5 相与微观结构 | 第163-165页 |
| 5.6 还原产物的钛铁分离 | 第165-169页 |
| 5.6.1 湿法浸出工艺 | 第166-167页 |
| 5.6.2 富钛料的表征 | 第167-168页 |
| 5.6.3 废液处理 | 第168-169页 |
| 5.7 预氧化钛精粉的还原机理 | 第169-175页 |
| 5.7.1 Fe~(3+)还原为 Fe~(2+) | 第169-171页 |
| 5.7.2 Fe~(2+)还原为 Fe | 第171-175页 |
| 5.8 本章小结 | 第175页 |
| 参考文献 | 第175-177页 |
| 第六章 预氧化钛精粉还原过程中的物相转变 | 第177-195页 |
| 6.1 引言 | 第177页 |
| 6.2 实验方案 | 第177-178页 |
| 6.2.1 工艺条件的选择 | 第177-178页 |
| 6.2.2 样品制备与分析方法 | 第178页 |
| 6.3 分析与讨论 | 第178-189页 |
| 6.3.1 形貌分析 | 第178-181页 |
| 6.3.2 相分析 | 第181-182页 |
| 6.3.3 元素分布 | 第182-185页 |
| 6.3.4 尾气分析 | 第185-187页 |
| 6.3.5 氧分压分析 | 第187-189页 |
| 6.4 金属化率的预报模型 | 第189-193页 |
| 6.5 本章小结 | 第193-194页 |
| 参考文献 | 第194-195页 |
| 第七章 结论与展望 | 第195-198页 |
| 7.1 结论 | 第195-197页 |
| 7.2 展望 | 第197-198页 |
| 作者在攻读博士学位期间发表的论文 | 第198-199页 |
| 作者在攻读博士学位期间所作的项目 | 第199页 |
| 作者在攻读博士学位期间所获奖项 | 第199-200页 |
| 致谢 | 第200-201页 |
