高碱度电炉粉尘碳热还原动力学及反应机制

作     者：余水 毛瑞 王飞 姚海威 YU Shui;MAO Rui;WANG Fei;YAO Haiwei

作者机构：江苏省(沙钢)钢铁研究院环保资源研究室江苏张家港215625 

出 版 物：《钢铁研究学报》 (Journal of Iron and Steel Research)

年 卷 期：2024年第36卷第2期

页      面：256-264页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 080601[工学-冶金物理化学] 

主　　题：电炉粉尘 碳热还原 碱度 非等温动力学 

摘      要：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。