冶金煤气制备碳化铁的基础研究
随着市场对钢材质量的要求日益苛刻，寻求一种能够取代废钢和直接还原铁的优质炼钢原料将一直是冶金工作者的努力方向。在众多的废钢代用品中，碳化铁因其质优价廉而受冶金界的青睐。国外生产碳化铁大都以天然气为气源，而像我国这样一个天然气缺乏的地域利用其生产碳化铁则成本太高。
在我国冶金煤气是廉价的还原性气源，其中富集的主要气氛为CO、CH<,4>、H<,2>等，如果可以有效利用冶金煤气生产碳化铁，不仅可节约大量的能源而且还可减轻冶金煤气对环境的压力。碳化铁的生成分为两个步骤：一是铁氧化物的还原；二是金属铁的渗碳。
基于上述思想，利用还原性气体H<,2>、CO还原矿粉与裂解析碳性气体CO、CH<,4>气体析碳制备碳化铁的研究。以。Fe-C-H-O系热力学计算与分析为基础，在550℃～700℃分别进行了固定床中用模拟高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气以及三者的混合煤气还原铁矿石制备碳化铁的试验研究，利用穆斯堡尔法对试样进行了检测，并对利用冶金煤气制备碳化铁的可行性进行了研究，得到的结论如下：
1．在模拟高炉煤气制备碳化铁中，由于CO含量只有23.8﹪，不能很好的满足矿粉还原的要求，得到的碳化铁含量最高只有30﹪。
2．在模拟转炉煤气制备碳化铁中，转炉煤气中CO/CO<,2>比值为3，符合理论CO/CO<,2>值3，得到的碳化铁含量为75﹪。
3．在模拟焦炉煤气制备碳化铁中，焦炉煤气中含有大量的H<,2>使得矿粉还原充分但由于析碳不足，得到碳化铁含量为82﹪。
4．在混合煤气制备碳化铁中，利用高炉煤气与焦炉煤气进行混合互相弥补不足制备碳化铁，得到碳化铁含量为96.1﹪。
5．在550℃～700℃间升高温度、延长时间有利于提高碳化铁含量。
混合煤气;渗碳;碳化铁制备;冶金煤气
河北联合大学;河北理工大学
硕士
钢铁冶金
吕庆
2007
中文
TF533.1
57
2007-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）