硼铁精矿含碳球团还原过程数学模型

作     者：沈颖峰 薛庆国 王广 佘雪峰 王静松 SHEN Ying-feng;XUE Qing-guo;WANG Guang;SHE Xue-feng;WANG Jing-song

作者机构：北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083 

出 版 物：《过程工程学报》 (The Chinese Journal of Process Engineering)

年 卷 期：2015年第15卷第2期

页      面：252-258页

核心收录：

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(编号:51274033) 

主　　题：硼铁精矿 含碳球团 直接还原 活化能 数学模型 

摘      要：通过等温热重实验分析CO/CO2/N2气氛中硼铁精矿还原和无烟煤气化的动力学特性,求得Fe3O4→Fe O和Fe O→Fe两个还原阶段及碳素溶损反应的活化能分别为74.72,65.74与194.72 k J/mol.建立了硼铁精矿含碳球团还原过程数学模型,并通过实验验证了模型的准确性.考察了球团尺寸、孔隙率、反应活化能对金属化率的影响,结果表明,球团尺寸从φ16 mm×8 mm增加至φ32 mm×16 mm,前期还原速率降低,但最终金属化率从85%上升至99.4%;球团孔隙率对还原过程影响较小;碳素溶损反应活化能上升抑制还原进行,但对最终金属化率没有影响,而当界面还原活化能从初始值的0.95倍上升至1.05倍时,不仅反应速率下降,最终金属化率也从99.59%降低至94.81%.从活化能对还原过程影响推断,反应前期还原过程受碳气化和铁氧化物还原联合控制,后期为铁氧化物还原反应控制.