焦炭在高炉内结构演变行为及多相反应机制
| 致谢 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 1 引言 | 第15-17页 |
| 2 文献综述 | 第17-51页 |
| 2.1 炼铁概况及焦炭的重要性 | 第17-20页 |
| 2.1.1 炼铁工业概况 | 第17-18页 |
| 2.1.2 高炉冶炼过程概况 | 第18-19页 |
| 2.1.3 焦炭在炼铁工艺中的重要性 | 第19-20页 |
| 2.2 焦炭本征结构特点及其在高炉内演变行为 | 第20-33页 |
| 2.2.1 焦炭内碳结构及在高炉内演变 | 第20-25页 |
| 2.2.2 焦炭内矿物结构及其在高炉内演变 | 第25-29页 |
| 2.2.3 焦炭结构显微分析 | 第29-33页 |
| 2.3 焦炭在高炉内的劣化过程及多相反应 | 第33-46页 |
| 2.3.1 焦炭在高炉内劣化过程 | 第34-35页 |
| 2.3.2 焦炭在高炉内多相反应 | 第35-43页 |
| 2.3.3 高炉内碱金属对焦炭的影响 | 第43-46页 |
| 2.4 分子动力学在冶金领域的应用 | 第46-47页 |
| 2.5 研究意义 | 第47-49页 |
| 2.6 研究内容及方法 | 第49-51页 |
| 3 碱金属碳酸盐对焦炭气化反应的催化机制 | 第51-72页 |
| 3.1 原料及实验 | 第51-53页 |
| 3.1.1 原料 | 第51-53页 |
| 3.1.2 设备及实验步骤 | 第53页 |
| 3.2 热力学及动力学分析 | 第53-59页 |
| 3.2.1 热力学分析 | 第53-56页 |
| 3.2.2 动力学分析 | 第56-59页 |
| 3.3 碱金属碳酸盐对气化过程影响 | 第59-64页 |
| 3.3.1 焦炭及石墨的气化过程 | 第59-60页 |
| 3.3.2 碱金属碳酸盐对石墨气化的影响 | 第60-62页 |
| 3.3.3 碱金属碳酸盐对焦炭气化的影响 | 第62-63页 |
| 3.3.4 石墨和焦炭气化过程对比分析 | 第63-64页 |
| 3.4 碱金属碳酸盐对气化过程催化机理 | 第64-70页 |
| 3.4.1 机理函数确定 | 第64-65页 |
| 3.4.2 动力学参数计算 | 第65-67页 |
| 3.4.3 气化动力学模型 | 第67页 |
| 3.4.4 焦炭和石墨碳气化过程本质区别 | 第67-70页 |
| 3.5 本章小结 | 第70-72页 |
| 4 碱金属蒸气对焦炭结构及性能的破坏机理 | 第72-90页 |
| 4.1 原料及实验 | 第72-75页 |
| 4.1.1 原料 | 第72页 |
| 4.1.2 实验原理及过程 | 第72-75页 |
| 4.2 碱金属单质对焦炭组织的破坏 | 第75-77页 |
| 4.3 碱化过程焦炭碳结构的演变 | 第77-78页 |
| 4.3.1 钾蒸气的影响 | 第77-78页 |
| 4.3.2 钠蒸气的影响 | 第78页 |
| 4.4 碱化过程焦炭矿物质的演变过程 | 第78-83页 |
| 4.4.1 原始焦炭中的矿物存在形式 | 第78-79页 |
| 4.4.2 钾蒸气碱化过后矿物存在形式 | 第79-81页 |
| 4.4.3 钠蒸气碱化过后矿物存在形式 | 第81-83页 |
| 4.5 碱化对焦炭高温性能的影响 | 第83-85页 |
| 4.6 碱金属蒸气对焦炭的破坏机理 | 第85-89页 |
| 4.7 本章小结 | 第89-90页 |
| 5 熔融焦炭灰分在高炉高温区局域结构演变 | 第90-109页 |
| 5.1 原料和方法 | 第90-96页 |
| 5.1.1 样品准备 | 第90-92页 |
| 5.1.2 模拟方法 | 第92-94页 |
| 5.1.3 结构参数的计算 | 第94-95页 |
| 5.1.4 传输性能的计算 | 第95页 |
| 5.1.5 粘度的计算 | 第95-96页 |
| 5.2 熔体基本结构的变化 | 第96-104页 |
| 5.2.1 键长和配位数的变化 | 第96-100页 |
| 5.2.2 基本结构单元的变化 | 第100-102页 |
| 5.2.3 键角的变化 | 第102-104页 |
| 5.3 传输性能和粘度的变化 | 第104-106页 |
| 5.3.1 传输性能的变化 | 第104-105页 |
| 5.3.2 粘度的变化 | 第105-106页 |
| 5.4 对焦炭反应机理的指导及进一步研究 | 第106-108页 |
| 5.5 本章小结 | 第108-109页 |
| 6 碱金属对焦炭灰分熔体结构及性能的影响 | 第109-131页 |
| 6.1 体系设定和模拟方法 | 第109-113页 |
| 6.1.1 体系设定 | 第109-110页 |
| 6.1.2 势函数的选择 | 第110-111页 |
| 6.1.3 模拟过程 | 第111-113页 |
| 6.1.4 结构和性能计算 | 第113页 |
| 6.2 局域结构秩序和键长变化 | 第113-122页 |
| 6.2.1 正电荷原子和氧原子间结构 | 第113-119页 |
| 6.2.2 同种原子之间结构 | 第119-120页 |
| 6.2.3 原子堆垛排列方式 | 第120-122页 |
| 6.3 氧键连接变化 | 第122-124页 |
| 6.3.1 桥氧、非桥氧和三配位氧变化 | 第122-124页 |
| 6.3.2 铝原子配位数和连接方式变化 | 第124页 |
| 6.4 传输性能和流动性能 | 第124-127页 |
| 6.4.1 传输性能 | 第124-126页 |
| 6.4.2 流动性能 | 第126-127页 |
| 6.5 K_2O和Na_2O影响机制差异 | 第127-129页 |
| 6.6 对高炉内焦炭反应行为的启示 | 第129-130页 |
| 6.7 本章小结 | 第130-131页 |
| 7 高炉风口及炉缸焦炭结构特征及多相反应 | 第131-147页 |
| 7.1 风口区域焦-渣-铁界面特征 | 第131-139页 |
| 7.1.1 风口焦炭取样过程 | 第132页 |
| 7.1.2 焦炭-渣界面特征 | 第132-135页 |
| 7.1.3 焦炭-铁界面特征 | 第135-137页 |
| 7.1.4 铁-渣界面特征 | 第137-138页 |
| 7.1.5 风口焦炭内灰分特征 | 第138-139页 |
| 7.2 炉缸焦炭的石墨化及其与渣反应 | 第139-146页 |
| 7.2.1 炉缸焦炭取样过程 | 第139-140页 |
| 7.2.2 炉缸焦炭石墨化状态 | 第140-142页 |
| 7.2.3 炉缸焦炭与炉渣交互作用 | 第142-146页 |
| 7.3 本章小结 | 第146-147页 |
| 8 结论与创新点 | 第147-151页 |
| 8.1 结论 | 第147-149页 |
| 8.2 创新点 | 第149-151页 |
| 参考文献 | 第151-171页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第171-179页 |
| 学位论文数据集 | 第179页 |
