碳包覆钒钛磁铁矿粉非等温还原动力学

为了准确探究钒钛磁铁矿粉碳还原反应的动力学,试验采用水热法,在不添加任何改性剂的情况下,以葡萄糖为碳源制备出了碳包覆钒钛磁铁矿粉,并利用高温综合热分析仪分别测量了5、7.5、10、12.5、15 K/min五种不同升温速率下的碳包覆钒钛磁铁矿粉的升温失重曲线。结合FWO公式和Coats-Redfern(CR)公式计算试验数据,进而计算碳包覆钒钛磁铁矿粉的动力学相关参数。结果表明：在一定温度区间内碳包覆钒钛磁铁矿粉的失重率与碳包覆量和升温速率成正比,此反应中的活化能约为73.533 kJ/mol,其反应机理是三级化学反应的模型。     

碳包覆磁铁矿粉等温还原反应动力学

研究了碳包覆磁铁矿粉等温还原速率的最佳影响因素,试验以烟煤与无烟煤为碳源,采用研磨时间为105 s的碳包覆磁铁矿粉,利用自制的动态还原反应炉分别测试以烟煤和无烟煤为碳源包覆磁铁矿粉在不同温度下的失重状态;结合多相反应速率方程做出三种限制性因素下的速率方程,通过线性拟合得出方程的拟合曲线相关系数和速率常数k,再结合最大似然法得出D3模型为最佳模型,即以气相扩散为限制性环节,模型方程为G(α)=[1-(1-α)~(1/3)]~2,计算得出的烟煤碳包覆还原反应活化能E_a为52.317 kJ/mol。     

生物质碳包覆球状纳米氧化铁非等温还原动力学

采用水热法,以九水硝酸铁和尿素为原料成功制备出球状纳米氧化铁。以生物质葡萄糖为碳源,采用水热炭化法制备了碳包覆球状纳米氧化铁。在N₂气氛下使用高温综合热分析仪测量了不同升温速率下的TG-DTA曲线,通过Flynn-Wall-Ozawa法和Coats-Redfern法相互验证确定碳包覆纳米氧化铁还原的动力学参数。结果表明：包覆生物质碳与纳米氧化铁在180℃就可以发生反应,降低了还原温度,反应活化能约为79.48 kJ/mol,反应模型为三维扩散模型。     

氧化铁皮非等温碳热还原动力学研究

采用热分析动力学方法,研究了不同升温速率条件下氧化铁皮的非等温碳热还原动力学,采用Flynn-Wall-Ozawa法和?atava-?esták法计算了反应动力学参数中的活化能,确定了反应机制函数。结果表明,随着升温速率的增大,反应的起始温度逐渐增加。当升温速率为15 K/min,反应起始温度为950℃左右,还原反应进行的最彻底,还原率几乎接近1。当还原反应进入平台期时,还原率不再随温度的变化而改变。用Flynn-Wall-Ozawa法计算的活化能为377.29 kJ/mol,碳的气化反应、化学界面反应和内扩散均在碳热还原过程中起限制作用。A_3/2是氧化铁皮碳热还原的机制函数,并根据得到的动力学参数建立了非等温还原模型,函数为g(α)=[-ln (1-α)]^2/3和f (α)=3/2(1-α)[-ln (1-α)]^1/3。     

高碱度电炉粉尘碳热还原动力学及反应机制

为研究高碱度电炉粉尘碳热还原反应动力学和反应机制。通过不同温度条件下含碳高碱度电炉粉尘的物相(XRD)解析其物相转变过程。采用热重分析法对不同配碳量和碱度的高碱度电炉粉尘进行热重实验,实验结果表明,配碳量和碱度能促进电炉粉尘碳热还原反应,提高碱度能降低反应所需的温度。最后,通过非等温动力学分析法对高碱度电炉粉尘进行动力学分析,基于KAS法和Coats-Redfern法,确定了主要的动力学参数,根据转化率(α)高碱度电炉粉尘碳热还原过程分为3个阶段：α=0～0.082,α=0.082～0.5和α=0.5～1.0。第1阶段,平均活化能为380.68 kJ/mol,反应由一维扩散控制。第2阶段和第3阶段的平均活化能分别为318.79 kJ/mol和264.42 kJ/mol,其反应均由化学反应控制。     

内配碳球团矿等温还原动力学数模的研究

本文在前人研究的基础上,推导了细颗粒固—固多相反应体系的动力学数学模型,用实验数据对参数进行了估计并对模型进行了验证,结果吻合较好,所得到的数模为:1-(1-XT)~(1/3)=K~0t     

铁酸钙与赤铁矿非等温还原动力学

采用非等温热重的方法,在30% CO+70% N₂(体积分数)气氛下,以10 K·min^-1升温至1123 K的过程中,比较了铁酸钙与赤铁矿的逐级还原过程及其还原动力学.结果表明:铁酸钙和赤铁矿开始还原温度分别为873 K和623 K;由反应速率与反应度的关系及分阶段X射线衍射物相分析发现,铁酸钙还原过程为两段式反应(CaO·Fe₂O₃→2CaO·Fe₂O₃→Fe),而赤铁矿还原过程为传统的三段式反应(Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO→Fe).通过Freeman-Carroll法计算得知铁酸钙和赤铁矿的还原平均活化能分别为49.88和43.74 kJ·mol^-1;铁酸钙还原过程符合随机成核随后生长模型,动力学模式函数为Avrami-Erofeev方程,其积分形式为[-ln (1-α)]ⁿ;而赤铁矿还原过程动力学机理分为两部分,在还原度α为0.1~0.5时,为三级化学反应模型,模式函数积分形式为1-(1-α)³;在α为0.5~0.9时,符合二维圆柱形扩散模型,动力学模式函数为Valensi方程,其积分形式为α+(1-α)ln (1-α).     

铁酸镁生成反应非等温动力学

为了研究镁铁质材料中粘结相铁酸镁的生成反应过程,使用轻烧镁粉和分析纯试剂Fe₂O₃粉混合料,在静态空气中分别以10,15,20 K·min^-1的升温速率进行了铁酸镁合成反应的DSC实验研究,并用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Achar-Brindley-Sharp-Wendworth三种方法进行了反应动力学特征参数计算.研究结果显示,铁酸镁生成机理满足随机形核与长大机理模型,反应的活化能介于626.83~652.60 kJ·mol^-1之间.     

钒钛磁铁矿碳热还原研究

采用回归正交法设计实验,在实验审用电阻炉模拟转底炉工艺研究了温度、时间、配碳量、金属粉配比和钠盐配比等因素对钒钛磁铁矿碳热还原过程中的金属化率和失氧率的影响.对试验结果回归,建立了金属化率、失氧率与因素间的关系模型,并解决和验证了各因素的优化解.结果表明,添加金属粉和钠盐后钒钛磁铁矿还原温度明显降低;添加2.5%金属粉和0.5%钠盐,还原温度在1280℃左右,还原时间30 min左右,配碳量22.7%时,钒钛磁铁矿还原的金属化率可达到95%以上.     

钒钛磁铁矿固态直接还原的动力学研究

在温度为1 100~1 350℃及惰性气体保护条件下,对钒钛磁铁矿进行了等温直接还原试验,研究了还原温度、时间等还原条件对还原速率和金属化率的影响。结果表明:在温度为1 150~1 350℃时,初始30 min的还原速率高,之后还原缓慢;动力学分析结果表明,在温度1 100~1 350℃,钒钛磁铁矿内配碳直接还原反应受三维扩散控制。     

钒钛磁铁矿碳热还原的实验研究

采用熔融还原方式还原钒钛磁铁矿,借助化学分析和XRD等分析方法,考察了配碳量及供碳方式对钒钛还原的影响。研究表明：采用固体碳还原,随着配碳量的增加,铁中的[Ti]和[V]的质量分数均不断增加;不同的供碳方式对还原会产生很大影响,采用混合供碳方式还原效果最好,钒钛质量分数分别达到了0.221%和1.22%;钛在还原过程中有一定的脱硫能力,随着铁样中钛质量分数的增加,铁样中硫质量分数不断降低;随着Ti还原量的增加,V还原量也不断增加。     

磁铁矿球团高温氧化时其内部的非等温状况

磁铁矿球团高温氧化时其内部的非等温状况［西班牙］Ｊ．Ｃ．ＲｕｉｚＳｉｅｒｒａ等１前言铁矿石及炼铁、炼钢等渣一般采用球团法进行造块后方能作为入炉原料。特别是那些小于０．１ｍｍ的原料，尤应作造块处理。造块对于保证炉料良好的透气性以及防止含铁原料被煤气带走...     

攀枝花钒钛磁铁矿内配碳球团矿直接还原研究

本文针对综合提取利用攀枝花红格矿中有用元素的需要,研究探讨了内配碳球团的还原规律,并探讨了有关工艺条件,如温度、配碳方式、还原剂种类及矿物仲类等对还原过程速度的影响,为综合开发攀枝花矿打下了基础。     

铌精矿微波碳热还原反应动力学

针对白云鄂博铌精矿利用工艺的成本高、过程复杂、能耗大的特点,引入微波场,考察温度对铌精矿还原的影响,并对其进行形貌及动力学分析。结果表明,微波场中铌精矿碳热还原反应机理属于三维扩散,动力学方程为y=1-(2/3)α-(1-α)2/3,表观活化能Ea=131.654 kJ/mol,微波加热相对于常规加热具有加快反应速率、降低反应活化能的效果。     

硼铁精矿的碳热还原动力学

为了揭示硼铁精矿的碳热还原机理,以高纯石墨为还原剂,进行硼铁精矿含碳球团等温还原实验,并采用积分法进行动力学分析.还原温度分别设定为1000、1050、1100、1150、1200、1250和1300℃,配碳量即C/O摩尔比=1.0.当还原度为0.1<α<0.8时,温度对活化能和速率控制环节有重要影响:还原温度≤1100℃时,平均活化能为202.6 k J·mol^-1,还原反应的速率控制环节为碳的气化反应;还原温度>1100℃时,平均活化能为116.7 k J·mol^-1,为碳气化反应和Fe O还原反应共同控制.当还原度α≥0.8时(还原温度>1100℃),可能的速率控制环节为碳原子在金属铁中的扩散.碳气化反应是含碳球团还原过程中主要速率控制环节,原因在于硼铁精矿中硼元素对碳气化反应具有较强烈的化学抑制作用.     

攀枝花钛铁矿还原反应动力学研究

根据热力学分析结果确定了入炉气体的合理气相组成（ＰＨ２，ＰＨ２Ｏ）并在此基础上分别定量地研究了预氧化钛铁矿在还原反应过程中Ｆｅ＾３＋→Ｆｅ＾２＋和Ｆｅ＾２＋→Ｆｅ垢动力学行为，宏观动力学分析和固态物料反应区域显微形貌的检测表明，夺本实验条件下，固态产物晶核形成与长大过程为钛铁矿还原反应一速率限制性环节，得出两步反应后且现反应速率常数。     

BaO对铁酸钙等温还原动力学的影响研究

为研究铁酸钙的还原性能和动力学特征,本文在1 123～1 273 K温度范围内,30%H₂+70%N₂(体积分数)气氛条件下,采用等温热重法进行BaO质量分数分别为0%、2%、4%、8%的还原试验;并借助X射线衍射仪及扫描电子显微镜对还原前、后样品的物相组成和微观形貌进行分析。结果表明：BaO与铁酸钙在高温下发生固溶,形成铁酸钙和铁酸钡固溶相(简称“CFBF”),其以颗粒状存在于铁酸钙内部;当BaO质量分数一定时,不同温度下铁酸钙的最大还原度差别不大,均处于0.95和1;当温度不变时,随着BaO质量分数由0%增加至8%,铁酸钙的还原度逐渐降低,表观活化能由41.2 kJ/mol增大至77.9 kJ/mol; ln-ln法和Sharp法分析表明,CF的还原符合F1和R2模型,含BaO铁酸钙还原过程模型函数前期(还原度小于0.5)、后期(还原度大于0.5)为F1模型。