非等温条件下氢气还原Fe_2O_3-NiO制备镍铁合金的反应动力学EI北大核心CSCD |
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引用本文: | 张海培,李博,丁志广,魏永刚,周世伟.非等温条件下氢气还原Fe_2O_3-NiO制备镍铁合金的反应动力学EI北大核心CSCD[J].中国有色金属学报,2017(1):171-177. |
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作者姓名: | 张海培 李博 丁志广 魏永刚 周世伟 |
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作者单位: | 1.昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室650093;2.昆明理工大学冶金与能源工程学院650093; |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(U1302274;51304091)~~ |
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摘 要: | 主要研究不同质量比的Fe_2O_3-NiO在氢气气氛下还原过程的非等温动力学。根据热分析动力学研究方法,结合样品的质量损失曲线,获得了样品在非等温还原过程中的动力学曲线,并确定Fe_2O_3-NiO体系在氢气气氛下还原过程的最佳机理函数(G(α)=-ln(1-α)]~4),过程受随机成核和随后生长机理控制。结果表明:当样品中Fe_2O_3-NiO质量比从1:2变化到2:1时,还原反应过程的活化能从249.821 kJ/mol增加至390.074 kJ/mol;随着体系中NiO含量增加,还原反应开始的温度逐渐降低,还原产物物相由铁纹石相(Fe,Ni)和镍纹石相(Fe,Ni)逐渐转变为镍铁合金相(FeNi_3),产物微观颗粒尺寸变得不均匀。通过建立数学模型,验证了反应过程中反应分数的模型计算值与实验测量值具有良好的相关性。
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关 键 词: | 还原动力学 Fe2O3-NiO 镍铁合金 机理函数 |
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