本書系統(tǒng)介紹了復合鐵酸鈣的生成和結構演變規(guī)律，明確了體系的高溫物理化學性質；針對燒結工藝中的同化現(xiàn)象，闡明了各成分在鐵酸鈣中的溶解度，從固液界面化學反應的角度分析了脈石與鐵酸鈣的潤濕行為對同化過程的影響。鋼鐵行業(yè)目前面臨“雙碳”目標任務，為實現(xiàn)未來無碳燒結技術，本書還對超聲波下鐵酸鈣的生成與結晶行為進行了討論，并結合生產(chǎn)實際，分析和討論了燒結工藝優(yōu)化控制的因素與方向。
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目錄
第1章 緒論 1
1.1 鐵礦石燒結工藝發(fā)展歷史 1
1.1.1 燒結機大型化 3
1.1.2 混合制粒 3
1.1.3 厚料層燒結工藝 4
1.1.4 環(huán)形冷卻機 4
1.1.5 煙氣脫硫脫硝工藝 4
1.1.6 煙氣循環(huán)工藝 5
1.1.7 料面噴吹工藝 5
1.2 燒結液相形成與固液作用 5
1.2.1 固相反應 6
1.2.2 液相生成 7
1.2.3 固相在液相中的溶解 7
1.2.4 液相的冷凝與結晶 7
1.3 燒結礦物相組成與相圖 8
參考文獻 9
第2章 鐵酸鈣系物相與相圖 10
2.1 FeO-SiO2體系和Fe2O3-SiO2體系 10
2.2 CaO-FeO-Fe2O3體系 12
2.2.1 CaO-FeO體系 12
2.2.2 CaO-Fe2O3體系 12
2.2.3 CaO-FeO-Fe2O3體系 14
2.3 CaO-FeO-SiO2體系 15
2.4 CaO-Fe2O3-SiO2體系 16
2.5 CaO-Al2O3-SiO2體系 18
2.6 CaO-Fe2O3-Al2O3體系 18
2.7 SiO2-Fe2O3-CaO-Al2O3體系 19
2.7.1 復合鐵酸鈣(SFCA)的固溶組成 19
2.7.2 復合鐵酸鈣(SFCA)的晶體結構 23
2.7.3 復合鐵酸鈣(SFCA)的生成規(guī)律 26
2.8 Fe2O3-CaO-Al2O3-SiO2-MgO體系 27
參考文獻 30
第3章 復合鐵酸鈣高溫物理性質 32
3.1 黏度 32
3.2 密度 36
3.3 表面張力 37
3.4 電導率 38
參考文獻 39
第4章 鐵酸鈣的形成過程與影響因素 41
4.1 鐵酸鈣的形成路徑 41
4.2 鐵酸鈣形成熱力學 43
4.3 鐵酸鈣形成動力學 44
4.4 鐵酸鈣體系固相生成 45
4.4.1 CaO-Fe2O3體系 45
4.4.2 CaO-Fe2O3-SiO2體系 46
4.4.3 CaO-Fe2O3-Al2O3體系 47
4.4.4 CaO-Fe2O3-MgO體系 48
4.5 鐵酸鈣結晶過程 50
4.5.1 CaO-Fe2O3體系 50
4.5.2 CaO-Fe2O3-SiO2體系 60
4.5.3 CaO-Fe2O3-Al2O3體系 64
4.5.4 CaO-Fe2O3-MgO體系 68
4.6 鐵酸鈣的晶體結構 71
參考文獻 74
第5章 燒結過程的固液溶解過程及影響因素 78
5.1 溶解動力學模型 78
5.2 Al2O3在鐵酸鈣中的溶解 80
5.3 SiO2在鐵酸鈣中的溶解 85
5.4 MgO在鐵酸鈣中的溶解 90
參考文獻 96
第6章 燒結過程界面現(xiàn)象與微觀結構 97
6.1 鐵酸鈣與二氧化硅的潤濕行為 98
6.1.1 潤濕過程 98
6.1.2 界面微觀結構 100
6.2 鐵酸鈣與氧化鋁的潤濕行為 103
6.2.1 潤濕過程 103
6.2.2 界面微觀結構 105
6.3 鐵酸鈣與氧化鎂的潤濕行為 107
6.3.1 潤濕過程 107
6.3.2 界面微觀結構 108
6.4 鐵酸鈣與二氧化鈦的潤濕行為 111
6.4.1 潤濕過程 111
6.4.2 界面微觀結構 113
6.5 鐵酸鈣與不同脈石成分的潤濕行為比較 117
參考文獻 118
第7章 復合鐵酸鈣的還原行為 119
7.1 鐵酸鈣的還原熱力學 119
7.2 鐵酸鈣的還原動力學 120
7.3 粉體還原動力學模型 124
7.3.1 未反應核模型 126
7.3.2 隨機形核和隨后生長耦合模型 128
7.3.3 模型特點 129
7.3.4 模型應用 131
7.3.5 模型對比 133
7.4 鐵酸鈣的其他冶金性能 136
參考文獻 137
第8章 超聲波輔助鐵酸鈣生成及結晶 138
8.1 超聲波作用下固相鐵酸鈣的生成 138
8.1.1 常規(guī)條件下固相鐵酸鈣的生成 138
8.1.2 施加超聲波時固相鐵酸鈣的生成 139
8.1.3 樣品的顯微結構 141
8.2 超聲波作用下氧化物在鐵酸鈣熔體中的溶解 142
8.2.1 Al2O3在鐵酸鈣中的溶解 142
8.2.2 SiO2在鐵酸鈣中的溶解 143
8.2.3 MgO在鐵酸鈣中的溶解 144
8.3 鐵酸鈣凝固行為研究 146
8.3.1 常規(guī)條件下凝固過程實驗研究 146
8.3.2 超聲功率對鐵酸鈣凝固的影響 150
8.3.3 超聲桿施振深度對鐵酸鈣凝固的影響 156
8.3.4 300W超聲波作用下鐵酸鈣凝固后的顯微結構 160
參考文獻 164
第9章 鐵礦石燒結生產(chǎn)工藝優(yōu)化與實踐 166
9.1 熔劑的選擇 166
9.2 燃料 168
9.3 配礦 170
9.4 透氣性 172
9.4.1 水分的影響 173
9.4.2 攪拌動能的影響 174
9.4.3 制粒時間的影響 175
9.4.4 鐵礦石原料特性的影響 175
9.5 結語 176
參考文獻 176
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