李秋菊
,
洪新
,
王兴庆
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2007.04.001
研究了H2在360～400 ℃之间还原铁矿微粉的过程,并提出了微空间尺度下瞬时气固反应动力学模型,以模拟氧化铁微粉在低温下的还原过程.这个模型包括了非均相化学反应动力学方程、颗粒内的传热方程和气体扩散方程,采用全隐式有限差分方法对控制方程进行数值求解.通过数值计算得到不同颗粒度矿粉在不同温度下还原率随时间的变化, 并根据反应热和气体浓度在反应过程中的行为得知化学反应和气体内扩散在反应速率控制过程中所起的作用.数值模拟结果与试验结果基本吻合.
关键词:
氧化铁微粉
,
动力学模型
,
还原率
,
低温
,
气体内扩散
李秋菊
,
王道净
,
洪新
钢铁
应用失莺技术研究了450～600℃下氢气还原超细氧化铁粉过程.采用扫描电镜和X射线来分析还原过程中的结构及物相变化.研究结果表明,由于纳米颗粒的尺寸效应,反应初始速率增加.不同温度下,还原速率随着还原程度增加而减小.还原过程的速率控制过程通过反应过程中的部分结构变化、活化能及气固反应数学模型确定.结果表明,H2还原超细氧化铁的初始阶段由化学反应过程控制,在反应后期阶段,反应过程是受化学动力学和内扩散的混合控制.
关键词:
氧化铁微粉
,
反应动力学
,
氢气
,
反应机理
,
失重技术
