铁矿氧化球团氢等离子熔融还原动力学分析 |
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引用本文: | 杨智文,余建波,张一帆,王江,任忠鸣.铁矿氧化球团氢等离子熔融还原动力学分析[J].中国冶金,2023(12):31-41. |
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作者姓名: | 杨智文 余建波 张一帆 王江 任忠鸣 |
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作者单位: | 1. 省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室;2. 上海大学材料科学与工程学院 |
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基金项目: | 国家科技重大专项资助项目(J2019-Ⅵ-0023);;上海市科委扬帆计划资助项目(21YF1413000); |
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摘 要: | 氢等离子熔融还原作为下一代氢冶金CO2减排新技术受到广泛关注。以铁矿氧化球团为试验原料,系统地研究了气体流量和还原时间对氢等离子熔融还原过程的影响(气体流量为5、8、10 L/min, H2的体积分数为10%),为氢等离子熔融还原铁矿氧化球团的研究提供理论依据。通过X射线粉末衍射、Rietveld精修、扫描电子显微镜和化学分析对铁矿氧化球团还原动力学、含铁物相演变、微观结构及生铁中杂质含量进行研究。结果表明,铁矿氧化球团最大转化速率从气体流量为5 L/min时的1.05 g/min升高至气体流量为8 L/min时的3.60 g/min,而继续增大气体流量至10 L/min,最大转化速率反而有所下降。氢等离子熔融还原符合相边界反应模型,其机理函数为f(α)=3(1-α)2/3(α为铁转化率),不同气体流量下对应的反应速率常数分别为2.12×10-4、7.29×10-4、6.62×10-4s-1,表观活化能约为21 kJ/mol,反应速率...
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关 键 词: | 氢等离子熔融还原 Rietveld精修 最大转化速率 还原动力学 还原反应过程 |
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