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低温下氢气还原氧化铁的动力学研究 被引量：27
1
作者 庞建明 郭培民 +2 位作者 赵沛 曹朝真 张殿伟 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期7-11,共5页
用热重分析法研究了低温下不同粒度氧化铁的氢还原动力学,得出在同一温度下,铁矿粉粒度从107.5μm降到2.0μm后,由于粉体的表面积大幅度增加,提高了粉气接触面积,从而使得化学反应的速度提高了8倍左右,还原反应的表观活化能从78.3 kJ/mo... 用热重分析法研究了低温下不同粒度氧化铁的氢还原动力学,得出在同一温度下,铁矿粉粒度从107.5μm降到2.0μm后,由于粉体的表面积大幅度增加,提高了粉气接触面积,从而使得化学反应的速度提高了8倍左右,还原反应的表观活化能从78.3 kJ/mol降低到36.9 kJ/mol;当反应速度相同时,粒度6.5μm的粉体的反应温度比107.5μm的降低了80℃左右。同时,通过理论推导和实验结果表明,当反应扩散层厚度相同时,铁矿粉粒度越小,反应扩散层厚度越薄,其还原率越高。 展开更多
关键词 低温 氧化铁 还原动力学 热重分析
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高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中铁颗粒长大特性研究 被引量：23
2
作者 周继程 薛正良 +1 位作者 李宗强 张海峰 《武汉科技大学学报》 CAS 2007年第5期458-460,共3页
研究鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中金属铁颗粒的长大特性,并着重讨论还原温度、渣相碱度及反应时间对铁颗粒长大的影响。研究结果表明,高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中金属铁颗粒成核及晶核长大的过程是破坏原矿鲕状结构的过程;提高... 研究鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中金属铁颗粒的长大特性,并着重讨论还原温度、渣相碱度及反应时间对铁颗粒长大的影响。研究结果表明,高磷鲕状赤铁矿直接还原过程中金属铁颗粒成核及晶核长大的过程是破坏原矿鲕状结构的过程;提高还原温度以及延长还原时间有利于铁颗粒的聚集长大,提高渣相碱度不利于铁颗粒的聚集长大。 展开更多
关键词 高磷鲕状赤铁矿 直接还原 金属铁颗粒
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高铁赤泥煤基直接还原中铁晶粒成核及晶核长大特性 被引量：22
3
作者 梅贤恭 袁明亮 +1 位作者 左文亮 陈荩 《中南矿冶学院学报》 CSCD 1994年第6期696-700,共5页
讨论了高铁赤泥煤基直接还原特性及还原过程中金属铁晶粒成核及晶核长大特征。研究结果表明，由于还原过程中生成了铁橄榄石和铁尖晶石，使得金属铁晶核更加难成；新相一旦形成后，铁橄榄石和铁尖晶石充当了成核剂，使得金属铁晶粒成核... 讨论了高铁赤泥煤基直接还原特性及还原过程中金属铁晶粒成核及晶核长大特征。研究结果表明，由于还原过程中生成了铁橄榄石和铁尖晶石，使得金属铁晶核更加难成；新相一旦形成后，铁橄榄石和铁尖晶石充当了成核剂，使得金属铁晶粒成核位垒降低，成核进度加快，其过程系“吸附－固相反应－自动催化”。 展开更多
关键词 赤泥 直接还原 X射线衍射 成核 铁晶粒
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弱氧化性气氛下尘泥含碳球团的还原动力学 被引量：5
4
作者 魏汝飞 李家新 +4 位作者 李杰民 龙红明 王平 高岗 林高鹏 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期429-435,共7页
在1348～1573K温度范围内,在弱氧化性气氛下还原尘泥含碳球团,通过动力学实验和还原机理分析,得出影响尘泥含碳球团还原速度的限制性环节为界面反应或局部反应,反应活化能为111.66kJ/mol,还原速度可由Mckewan方程1-(1-R)1/3=kt表达.随... 在1348～1573K温度范围内,在弱氧化性气氛下还原尘泥含碳球团,通过动力学实验和还原机理分析,得出影响尘泥含碳球团还原速度的限制性环节为界面反应或局部反应,反应活化能为111.66kJ/mol,还原速度可由Mckewan方程1-(1-R)1/3=kt表达.随温度升高,反应速率增大,金属化率和脱锌率提高,金属化率和脱锌率1573K时最高,分别为79.92%和97.83%,1348K时最低,仅为60.17%和75.25%. 展开更多
关键词 尘泥 含碳球团 还原动力学 氧化性气氛
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熔融还原合成渣中碳还原Fe_2O_3的发泡特性参数 被引量：3
5
作者 吴铿 张二华 +3 位作者 储少军 陈春元 李洪民 郭映波 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期204-207,共4页
测定了Ｆｅ２Ｏ３在熔融还原合成渣中被碳还原时，还原气体产生泡沫渣的高度与时间的 关系．由发泡特性参数方程计算了不同条件下的发泡特性参数，从而可以对熔融还原过程中由 内生气源引起的发泡过程进行定量描述。为在铁浴中控制泡沫... 测定了Ｆｅ２Ｏ３在熔融还原合成渣中被碳还原时，还原气体产生泡沫渣的高度与时间的 关系．由发泡特性参数方程计算了不同条件下的发泡特性参数，从而可以对熔融还原过程中由 内生气源引起的发泡过程进行定量描述。为在铁浴中控制泡沫渣现象提供了必要的基础． 展开更多
关键词 泡沫渣 内生气源 熔融还原 发泡特性参数 氧化铁 发泡过程 泡沫化指数
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高铁赤泥煤基直接还原中铁晶粒成核及晶核长大动力学 被引量：19
6
作者 梅贤恭 袁明亮 +1 位作者 左文亮 陈荩 《中南工业大学学报》 CSCD 1996年第2期159-163,共5页
研究了高铁赤泥煤基直接还原中铁晶粒成核及晶核长大动力学．结果表明，可采用Ａｖｒａｍｉ－Ｅｒｄｅｙｅｖ模型描述赤泥煤基直接还原中铁晶粒成核及晶核长大动力学．用反应活性好且挥发份适量的煤还原赤泥时，铁晶粒成核及晶核长大速... 研究了高铁赤泥煤基直接还原中铁晶粒成核及晶核长大动力学．结果表明，可采用Ａｖｒａｍｉ－Ｅｒｄｅｙｅｖ模型描述赤泥煤基直接还原中铁晶粒成核及晶核长大动力学．用反应活性好且挥发份适量的煤还原赤泥时，铁晶粒成核及晶核长大速率均较大；催化剂具有促进铁晶粒成核及晶核长大速率之作用，且对于铁晶粒成核而言，温度效应稍大于催化剂的催化作用，而对于铁晶核长大而言，则催化作用大于温度效应． 展开更多
关键词 赤泥 直接还原 成核 动力学 泥煤 炼铁 晶粒
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基于氧气高炉的烧结矿还原动力学分析 被引量：3
7
作者 薛庆国 蓝荣宗 +2 位作者 王静松 韩毅华 王琳涛 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期67-74,共8页
采用热天平减重法在氧气高炉气氛下进行烧结矿的还原实验,考察还原度RI和还原速率RI′的变化情况,并进行烧结矿还原动力学分析。结果表明:在氧气高炉气氛900℃下还原时,烧结矿的还原度RI高达98.2%;还原终了时间随还原温度的提高而缩短,... 采用热天平减重法在氧气高炉气氛下进行烧结矿的还原实验,考察还原度RI和还原速率RI′的变化情况,并进行烧结矿还原动力学分析。结果表明:在氧气高炉气氛900℃下还原时,烧结矿的还原度RI高达98.2%;还原终了时间随还原温度的提高而缩短,由900℃时的117min缩短到1 100℃时的63min;氧气高炉气氛下,烧结矿还原的开始阶段由界面化学反应控速,还原约20min后转变为由界面化学反应和内扩散混合控速;氧气高炉气氛900～1100℃时,烧结矿还原反应开始阶段的表观活化能为38.30kJ/mol。 展开更多
关键词 高炉 烧结矿 还原 反应动力学 活化能
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高炉风口喷吹焦炉煤气的减排能力分析 被引量：16
8
作者 王磊 郭培民 +1 位作者 孔令兵 赵沛 《烧结球团》 北大核心 2021年第4期78-83,98,共7页
为了探讨高炉喷入焦炉煤气降低钢铁行业碳消耗和碳排放的潜力,本文对风口喷吹焦炉煤气在高炉内各个区域的还原行为进行研究。从风口吹入的焦炉煤气被加热后,通过裂解、气化形成富H2、CO煤气,其标态体积约为原始焦炉煤气体积的1.5倍。在1... 为了探讨高炉喷入焦炉煤气降低钢铁行业碳消耗和碳排放的潜力,本文对风口喷吹焦炉煤气在高炉内各个区域的还原行为进行研究。从风口吹入的焦炉煤气被加热后,通过裂解、气化形成富H2、CO煤气,其标态体积约为原始焦炉煤气体积的1.5倍。在1373 K以上温度区域,风口区产生的富氢煤气将热量传给固态或熔态物料,并作为催化剂加速焦炭与多价态氧化铁间的还原反应。富氢煤气中的CO在1373 K以下与氧化铁发生还原反应,焦炭的气化反应随着温度降低而减弱。1273 K至水煤气变换反应平衡转变温度段,富氢煤气中的氢气还原各种价态氧化铁,当温度低于水煤气变换反应平衡转变温度时,富氢煤气中的氢气继续还原氧化铁,同时还促进CO和各种价态氧化铁物料的还原反应,起到了催化剂的作用。高炉风口喷吹焦炉煤气,虽然在风口区增加了能量吸收,但上部间接还原度的增加,降低了高温段的直接还原度,且富氢煤气也将热量传递给高温区炉料,可实现高温区能量收支平衡,降低焦碳的使用量。喷吹的焦炉煤气量与减少高炉固态碳使用量的关系近似表达为ΔC_(1)=-0.046+0.324V。最终碳减排量与喷吹焦炉煤气量的关系为ΔC_(2)=-0.047+0.110V。 展开更多
关键词 高炉 风口 喷吹 焦炉煤气 碳减排 还原行为
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煤与铁矿石的反应行为研究 被引量：7
9
作者 刘旭光 李保庆 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期201-205,共5页
用热解 -质谱对三种不同煤阶的煤和铁矿石的反应行为进行了考察。通过对失重曲线和气体组分逸出曲线的分析发现 ,煤与铁矿石的氧化还原反应温度区域随煤阶的增加而逐渐向高温区移动 ,在低阶煤的情况下可区分为两个明显的反应阶段 ,反应... 用热解 -质谱对三种不同煤阶的煤和铁矿石的反应行为进行了考察。通过对失重曲线和气体组分逸出曲线的分析发现 ,煤与铁矿石的氧化还原反应温度区域随煤阶的增加而逐渐向高温区移动 ,在低阶煤的情况下可区分为两个明显的反应阶段 ,反应的主要产物为CO ,其次为CO2 。煤阶的不同导致与铁矿石的反应性的不同 ,随着煤阶的增加 ,煤中高活性的碳结构逐渐减少 ,使相应的CO的生成量减少 ,但CO2 的生成量增加。 展开更多
关键词 煤 铁矿石 炼铁 TG-MS 还原剂 反应行为
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含Li催化剂和添加剂对Fe_2O_3还原反应的影响 被引量：3
10
作者 张毅 郭兴敏 +1 位作者 唐洪福 张圣弼 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期194-196,共3页
通过还原试验，研究了ＬｉＣｌ与含Ｌｉ催化剂对Ｆｅ２Ｏ３的ＣＯ还原作用，发现不论是ＬｉＣｌ还 是含Ｌｉ催化剂均对Ｆｅ２Ｏ３的ＣＯ还原有催化作用，其中以含Ｌｉ催化剂对Ｆｅ２Ｏ３的ＣＯ还原催化效 果最好．用Ｘ－ｒａｒ鉴定含Ｌ... 通过还原试验，研究了ＬｉＣｌ与含Ｌｉ催化剂对Ｆｅ２Ｏ３的ＣＯ还原作用，发现不论是ＬｉＣｌ还 是含Ｌｉ催化剂均对Ｆｅ２Ｏ３的ＣＯ还原有催化作用，其中以含Ｌｉ催化剂对Ｆｅ２Ｏ３的ＣＯ还原催化效 果最好．用Ｘ－ｒａｒ鉴定含Ｌｉ催化剂的物相，主要以α—Ｆｅ和ＦｅＯ相存在，说明了含Ｌｉ催化剂中的 α—Ｆｅ亦对Ｆｅ２Ｏ３的ＣＯ还原有催化作用． 展开更多
关键词 含Li催化剂 添加剂 FE2O3 还原反应 氧化铁 含锂催化剂 冶金 三氧化二铁
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难选赤铁矿内配煤团块直接还原制备海绵铁 被引量：9
11
作者 梅贤恭 袁明亮 +1 位作者 左文亮 陈荩 《中南工业大学学报》 CSCD 1996年第5期530-533,共4页
介绍了由难选赤铁矿内配煤团块直接还原制备海绵铁工艺的研究结果．给出了影响海绵铁质量的过程因素。
关键词 赤铁矿 直接还原 海绵铁 配煤团块
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用COREX输出煤气生产直接还原铁 被引量：3
12
作者 沙永志 王凤歧 周渝生 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第4期85-91,共7页
将Ｃｏｒｅｘ输出煤气用于直接还原铁（ＤＲｌ）的生产是该气体的最佳用途。该方案在技术上是可行的。其中ＣＯ＿２的脱除方法已成熟并有多种选择。据推断，煤气加热时不会产生严重析碳，所以不影响加热和还原。ＣＯ＿２脱除量大、产品... 将Ｃｏｒｅｘ输出煤气用于直接还原铁（ＤＲｌ）的生产是该气体的最佳用途。该方案在技术上是可行的。其中ＣＯ＿２的脱除方法已成熟并有多种选择。据推断，煤气加热时不会产生严重析碳，所以不影响加热和还原。ＣＯ＿２脱除量大、产品碳含量高、还原速率下降及入口温度上升是还原工艺的主要特点。ＨＹＬⅢ工艺比Ｍｉｄｒｅｘ工艺更适于使用Ｃｏｒｅｘ输出煤气。用Ｃｏｒｅｘ输出煤气作还原气时能耗比使用天然气时高。 展开更多
关键词 COREX工艺 直接还原铁 煤气 熔融还原
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喷洒CaCl_2溶液对烧结矿冶金性能影响的实验研究 被引量：14
13
作者 张艳允 李玉银 《钢铁研究》 CAS 2011年第1期1-3,10,共4页
为了较全面地了解烧结矿喷洒CaCl2溶液后对高炉冶炼的影响,在实验室完成了多项冶金性能对比实验,实验数据表明:喷洒CaCl2溶液后烧结矿的低温还原粉化性能明显改善,但中温还原性和中温还原粉化指数则变化很小,而荷重熔滴性能略有变差,由... 为了较全面地了解烧结矿喷洒CaCl2溶液后对高炉冶炼的影响,在实验室完成了多项冶金性能对比实验,实验数据表明:喷洒CaCl2溶液后烧结矿的低温还原粉化性能明显改善,但中温还原性和中温还原粉化指数则变化很小,而荷重熔滴性能略有变差,由此推断喷洒CaCl2溶液可有效改善高炉上部的透气性,对高炉中部的透气性影响不大,但会使高炉软熔带位置上移、高度上变宽,还会使初渣黏度增大而增加对上升煤气流的阻力,这会使高炉中、下部的透气性变差。 展开更多
关键词 烧结矿 RDI CACL2溶液
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氧化物型杂质或添加剂对铁氧化物还原动力学的影响 被引量：3
14
作者 刘建华 张家芸 魏寿昆 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期198-201,共4页
系统地评估了铁氧化物还原动力学中氧化物型杂质或添加剂的影响，进行了必要的量化分析．其影响的特点与杂质含量，杂质存在形式和加入方法，样品的初始化学组成和物理性状，还原剂的种类，反应温度，还原分数等多种因素有关．
关键词 氧化物 杂质 添加剂 铁氧化物 还原动力学 高炉
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CO/CO_2气氛对Fe_3C形成的影响规律 被引量：3
15
作者 张殿伟 郭培民 赵沛 《钢铁研究》 CAS 2007年第1期20-22,58,共4页
利用X-ray衍射和失重法研究了CO/CO2混合气体还原氧化铁过程中Fe3C的生成规律,得到3Fe+2CO=Fe3C+CO2的反应标准自由能表达式为:△G°=-151 470+168.78T,绘制了碳化铁生成热力学平衡图,与实验结果基本吻合。
关键词 Fe3C 生成热力学 气氛
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石墨还原Cao-SiO_2-Al_2O_3-FeO-CaF_2渣系中FeO的动力学 被引量：2
16
作者 黄宗泽 肖兴国 肖泽强 《化工冶金》 CSCD 北大核心 1994年第4期283-288,共6页
在1510±3℃温度下，对C3O－SiO2－Al2O3－FeO渣被固体碳还原的动力学进行了研究，考察了熔渣碱度（CaO／SiO2＝0．75～1．75）对还原反应速度的影响.比较了实验得到的表现速度常数与用渗透理论求出的熔渣中铁离子的传质系数.研究... 在1510±3℃温度下，对C3O－SiO2－Al2O3－FeO渣被固体碳还原的动力学进行了研究，考察了熔渣碱度（CaO／SiO2＝0．75～1．75）对还原反应速度的影响.比较了实验得到的表现速度常数与用渗透理论求出的熔渣中铁离子的传质系数.研究表明，随渣碱度的升高，还原反应速度增大；反应由渣中铁离子的传递和界面反应混合控制此外，还考察了不同搅拌条件及用CaF2作添加剂对还原反应速度的影响. 展开更多
关键词 动力学 还原 熔渣 氧化铁
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高温下不同氢气含量混合气体还原浮氏体的实验研究 被引量：5
17
作者 陈淼 李家新 李学付 《金属材料与冶金工程》 CAS 2007年第1期19-22,共4页
分别做了高温下混合气体中氢气含量高和混合气体中一氧化碳含量高时还原浮氏体的实验。结果表明,氢气含量的增加,在900、1000、1100℃均能大大加速浮氏体的还原速率。
关键词 高炉喷吹 天然气 二氧化碳排放 纯氧
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流化床+铁浴熔融还原炼铁过程的分析 被引量：1
18
作者 商玉明 谢裕生 +1 位作者 张恒 杨桂萍 《化工冶金》 CSCD 北大核心 1994年第4期359-364,共6页
本文对流化床＋铁浴熔融还原炼铁流程进行了分析，从能量守恒以及能量贬质观点，综合评价和分析其用能过程，并绘出了全系统完整的流图，通过对薄弱环节分析，考察了流程的热力学完善性，并提出了一些相应的改善措施，为熔融还原炼铁流... 本文对流化床＋铁浴熔融还原炼铁流程进行了分析，从能量守恒以及能量贬质观点，综合评价和分析其用能过程，并绘出了全系统完整的流图，通过对薄弱环节分析，考察了流程的热力学完善性，并提出了一些相应的改善措施，为熔融还原炼铁流程的可行性研究及流程选择提供了依据. 展开更多
关键词 YONG 流化床 铁浴 熔副还原
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流态化炼铁技术的必要性与研究现状 被引量：8
19
作者 邵剑华 《中国冶金》 CAS 2011年第8期1-7,共7页
发展已趋成熟的高炉炼铁工艺正面临的诸多不利趋势,例如铁矿石对外依存度升高、铁矿石粒度越来越小和焦煤资源枯竭等,制约着钢铁工业的健康发展。流态化炼铁技术可望突破解围,并且在中国发展优势明显。分析了该技术工业化推广的主要障碍... 发展已趋成熟的高炉炼铁工艺正面临的诸多不利趋势,例如铁矿石对外依存度升高、铁矿石粒度越来越小和焦煤资源枯竭等,制约着钢铁工业的健康发展。流态化炼铁技术可望突破解围,并且在中国发展优势明显。分析了该技术工业化推广的主要障碍,特别是黏结失流问题的相关研究进展。当前抑制黏结成本过高,使得全流程成本反弹,所以降低抑制黏结成本是该技术推广的关键。 展开更多
关键词 流态化 炼铁 高炉 黏结 失流 抑制
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氧化铁微粉气相还原过程的动力学模拟 被引量：1
20
作者 李秋菊 洪新 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第2期165-170,共6页
考虑到微小尺度下化学反应的热效应，提出了一维传热、传质与化学反应的耦合模型对氢气还原氧化铁微粉过程中的动力学行为进行了模拟．采用全隐式有限容积法对偏微分方程组作数值求解，得到不同温度、气体初始浓度和矿粉粒径条件下矿粉... 考虑到微小尺度下化学反应的热效应，提出了一维传热、传质与化学反应的耦合模型对氢气还原氧化铁微粉过程中的动力学行为进行了模拟．采用全隐式有限容积法对偏微分方程组作数值求解，得到不同温度、气体初始浓度和矿粉粒径条件下矿粉的还原率，模拟结果与文献中的实验结果基本吻合．模拟结果给出了气体在固相内的扩散分布行为，及不同条件下完全还原氧化铁微粉所需要的时间，根据气体在反应过程中的扩散行为，可知气体内扩散对微细氧化铁粉气相还原速率起重要作用．粒径为200～300μm的微粒完全还原所需时间在450～1400s之间． 展开更多
关键词 动力学模型 氧化铁微粉 传热 传质 还原率
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