本书系统介绍了复合铁酸钙的生成和结构演变规律，明确了体系的高温物理化学性质；针对烧结工艺中的同化现象，阐明了各成分在铁酸钙中的溶解度，从固液界面化学反应的角度分析了脉石与铁酸钙的润湿行为对同化过程的影响。钢铁行业目前面临“双碳”目标任务，为实现未来无碳烧结技术，本书还对超声波下铁酸钙的生成与结晶行为进行了讨论，并结合生产实际，分析和讨论了烧结工艺优化控制的因素与方向。
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目录
第1章 绪论 1
1.1 铁矿石烧结工艺发展历史 1
1.1.1 烧结机大型化 3
1.1.2 混合制粒 3
1.1.3 厚料层烧结工艺 4
1.1.4 环形冷却机 4
1.1.5 烟气脱硫脱硝工艺 4
1.1.6 烟气循环工艺 5
1.1.7 料面喷吹工艺 5
1.2 烧结液相形成与固液作用 5
1.2.1 固相反应 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 液相的冷凝与结晶 7
1.3 烧结矿物相组成与相图 8
参考文献 9
第2章 铁酸钙系物相与相图 10
2.1 FeO-SiO2体系和Fe2O3-SiO2体系 10
2.2 CaO-FeO-Fe2O3体系 12
2.2.1 CaO-FeO体系 12
2.2.2 CaO-Fe2O3体系 12
2.2.3 CaO-FeO-Fe2O3体系 14
2.3 CaO-FeO-SiO2体系 15
2.4 CaO-Fe2O3-SiO2体系 16
2.5 CaO-Al2O3-SiO2体系 18
2.6 CaO-Fe2O3-Al2O3体系 18
2.7 SiO2-Fe2O3-CaO-Al2O3体系 19
2.7.1 复合铁酸钙(SFCA)的固溶组成 19
2.7.2 复合铁酸钙(SFCA)的晶体结构 23
2.7.3 复合铁酸钙(SFCA)的生成规律 26
2.8 Fe2O3-CaO-Al2O3-SiO2-MgO体系 27
参考文献 30
第3章 复合铁酸钙高温物理性质 32
3.1 黏度 32
3.2 密度 36
3.3 表面张力 37
3.4 电导率 38
参考文献 39
第4章 铁酸钙的形成过程与影响因素 41
4.1 铁酸钙的形成路径 41
4.2 铁酸钙形成热力学 43
4.3 铁酸钙形成动力学 44
4.4 铁酸钙体系固相生成 45
4.4.1 CaO-Fe2O3体系 45
4.4.2 CaO-Fe2O3-SiO2体系 46
4.4.3 CaO-Fe2O3-Al2O3体系 47
4.4.4 CaO-Fe2O3-MgO体系 48
4.5 铁酸钙结晶过程 50
4.5.1 CaO-Fe2O3体系 50
4.5.2 CaO-Fe2O3-SiO2体系 60
4.5.3 CaO-Fe2O3-Al2O3体系 64
4.5.4 CaO-Fe2O3-MgO体系 68
4.6 铁酸钙的晶体结构 71
参考文献 74
第5章 烧结过程的固液溶解过程及影响因素 78
5.1 溶解动力学模型 78
5.2 Al2O3在铁酸钙中的溶解 80
5.3 SiO2在铁酸钙中的溶解 85
5.4 MgO在铁酸钙中的溶解 90
参考文献 96
第6章 烧结过程界面现象与微观结构 97
6.1 铁酸钙与二氧化硅的润湿行为 98
6.1.1 润湿过程 98
6.1.2 界面微观结构 100
6.2 铁酸钙与氧化铝的润湿行为 103
6.2.1 润湿过程 103
6.2.2 界面微观结构 105
6.3 铁酸钙与氧化镁的润湿行为 107
6.3.1 润湿过程 107
6.3.2 界面微观结构 108
6.4 铁酸钙与二氧化钛的润湿行为 111
6.4.1 润湿过程 111
6.4.2 界面微观结构 113
6.5 铁酸钙与不同脉石成分的润湿行为比较 117
参考文献 118
第7章 复合铁酸钙的还原行为 119
7.1 铁酸钙的还原热力学 119
7.2 铁酸钙的还原动力学 120
7.3 粉体还原动力学模型 124
7.3.1 未反应核模型 126
7.3.2 随机形核和随后生长耦合模型 128
7.3.3 模型特点 129
7.3.4 模型应用 131
7.3.5 模型对比 133
7.4 铁酸钙的其他冶金性能 136
参考文献 137
第8章 超声波辅助铁酸钙生成及结晶 138
8.1 超声波作用下固相铁酸钙的生成 138
8.1.1 常规条件下固相铁酸钙的生成 138
8.1.2 施加超声波时固相铁酸钙的生成 139
8.1.3 样品的显微结构 141
8.2 超声波作用下氧化物在铁酸钙熔体中的溶解 142
8.2.1 Al2O3在铁酸钙中的溶解 142
8.2.2 SiO2在铁酸钙中的溶解 143
8.2.3 MgO在铁酸钙中的溶解 144
8.3 铁酸钙凝固行为研究 146
8.3.1 常规条件下凝固过程实验研究 146
8.3.2 超声功率对铁酸钙凝固的影响 150
8.3.3 超声杆施振深度对铁酸钙凝固的影响 156
8.3.4 300W超声波作用下铁酸钙凝固后的显微结构 160
参考文献 164
第9章 铁矿石烧结生产工艺优化与实践 166
9.1 熔剂的选择 166
9.2 燃料 168
9.3 配矿 170
9.4 透气性 172
9.4.1 水分的影响 173
9.4.2 搅拌动能的影响 174
9.4.3 制粒时间的影响 175
9.4.4 铁矿石原料特性的影响 175
9.5 结语 176
参考文献 176
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