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日益严峻的环保压力要求冶金工作者积极探索高效、低能耗、低污染直接还原炼铁新工艺。同时,随着我国塑料生产和消耗量的增加,每年产生了大量废弃塑料。将废塑料冶金原料化与热压含碳球团(CCB)直接还原工艺相结合,推动了直接还原炼铁工艺的发展,减轻废塑料处理负担,达到保护环境的目的。针对煤粉以及塑料的原料特性以及热压含碳球团的研究现状,本文提出了微热成型条件下,内配塑料的含碳球团新工艺。通过内配塑料热压含碳球团的制备,研究了热压的温度、热压模具温度对内配塑料热压含碳球团抗压强度的影响,确定了合理的内配塑料热压含碳球团物料热压温度150°C,模具温度120°C。根据三种塑料(PS、SAN、PP)抗压强度的大小,确定后面实验的塑料种类为PS。本文通过正交实验来研究温度、塑料加入量、C/O比各因素对内配塑料热压含碳球团直接还原金属化率影响的主次顺序。正交实验的结果表明:影响内配塑料热压含碳球团金属化率的主次因素分别为还原温度、塑料加入量、C/O;最后得出的最佳还原条件为还原温度1200°C、塑料加入量20%、C/O比1.1,此时的金属化率最高,达64.55%。得到最佳还原条件后,采用升温速度和塑料加入量单因素变量方法,研究对内配塑料热压含碳球团直接还原分数的影响。单因素变量试验研究表明:升温速度越慢,球团金属化率越高,未反应的核心面积越小;而加快升温速度,则反之。塑料配入量作为变量,本实验反应前期0-10min,不同配塑量球团的还原分数差距不大,反应中期10-35min,热压含碳球团还原分数高低依次是配塑量40%、30%、20%。反应后期35-50min,30%和40%配塑量的球团还原分数差距逐渐缩小。热压含碳球团中配入塑料虽然能加快反应速率,但是一旦塑料加入量过多,将会在反应后期因还原剂不足,减缓反应速率,影响反应的进行。热压含碳球团配塑量越高,还原后金属化率反而越低。