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化工进展 2024年第7期43卷 3987-3995页

作者：张昊陆小明中国电子工程设计院股份有限公司北京100142 世源科技工程有限公司北京100142 元颉新材料科技(浙江)有限公司浙江海宁314415

钛酸钡具有介电常数高、介电损耗低等优良性能,是制备多层陶瓷电容器等元件的基础原料。以草酸盐共沉淀法制备的纳米钛酸钡前体为原料,采用热重-质谱联用分析仪研究了其热分解特性和气体析出特性,揭示了纳米钛酸钡前体热分解反应的机理... 详细信息

钛酸钡具有介电常数高、介电损耗低等优良性能,是制备多层陶瓷电容器等元件的基础原料。以草酸盐共沉淀法制备的纳米钛酸钡前体为原料,采用热重-质谱联用分析仪研究了其热分解特性和气体析出特性,揭示了纳米钛酸钡前体热分解反应的机理,利用kissinger-akahira-sunose(KAS)法和flynn-wall-ozawa(FWO)法进行了反应动力学计算,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察了热分解产物的微观形貌,分析了颗粒的演化机理。结果显示:纳米钛酸钡前体热分解过程可分为4个失重阶段,第一阶段为水分析出,第二阶段的析出气体为CO和CO_(2),第三和第四阶段的析出气体为CO_(2),据此推导出了各阶段涉及的反应式;随着升温速率的提高,各失重阶段对应的最大失重速率温度均向高温区移动,第四阶段向高温区移动的幅度最大,达到113℃,但该阶段在30℃/min条件下的失重速率最快、反应得到强化;FWO模型更适用于描述纳米钛酸钡前体的热分解过程,四个阶段的平均反应活化能分别为67.89kJ/mol、208.92kJ/mol、494.04kJ/mol和195.11kJ/mol,第三阶段的反应活化能最高、反应较难发生;在纳米钛酸钡前体热分解过程中,宏观大颗粒会演化成微观小颗粒的聚集体,较高的恒温温度会导致颗粒粒径变大,因此恒温温度不宜超过900℃。研究结果为纳米钛酸钡前体热分解工艺参数的选择提供了理论依据。

关键词：钛酸钡前体热分解动力学热重-质谱颗粒演化

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闪速吹炼炉内颗粒在不同操作参数下的分布与演化规律

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中国有色金属学报:英文版 2023年第9期33卷 2866-2878页

作者：祝振宇周萍陈卓周俊万兴邦张劲松任鹏中南大学能源科学与工程学院长沙410083 铜陵有色金属集团控股有限公司铜陵244000

通过开展工业试验揭示闪速吹炼炉内颗粒质量和粒径的分布与演化规律,同时研究不同配风参数对颗粒分布的影响。结果表明,颗粒在反应塔内的下落过程中,其平均粒径增长通常为2~3倍,且聚并后的大颗粒主要分布在料锥中部和外部;而导致该现象... 详细信息

通过开展工业试验揭示闪速吹炼炉内颗粒质量和粒径的分布与演化规律,同时研究不同配风参数对颗粒分布的影响。结果表明,颗粒在反应塔内的下落过程中,其平均粒径增长通常为2~3倍,且聚并后的大颗粒主要分布在料锥中部和外部;而导致该现象出现的原因是较高的湍流强度和颗粒分布密度、以及天然气燃烧的位置使该位置处颗粒升温熔融、并发生碰撞和聚并。另外,提高分散风与工艺风动量比能使物料颗粒在反应塔内的分布更加均匀,更有利于冰铜的氧化反应。相较于调整工艺风参数,改变分散风能更有效地提高颗粒的空间分布范围。

关键词：工业试验颗粒演化质量分布粒径分布动量比闪速吹炼炉

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铁精粉单颗粒高温还原过程中的演化特征

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华东理工大学学报（自然科学版） 2021年第6期47卷 667-675页

作者：孙爽沈中杰朱玉龙梁钦峰刘海峰华东理工大学上海煤气化工程技术研究中心上海200237

采用高温热台显微镜原位研究了铁精粉单颗粒在高温及CO气氛下还原过程的演化特征。通过原位实验记录了铁精粉单颗粒的高温还原过程,并利用拉曼光谱仪验证了还原反应产物(单质铁)。结果表明,颗粒表面出现单质铁的时间受温度影响显著,受... 详细信息

采用高温热台显微镜原位研究了铁精粉单颗粒在高温及CO气氛下还原过程的演化特征。通过原位实验记录了铁精粉单颗粒的高温还原过程,并利用拉曼光谱仪验证了还原反应产物(单质铁)。结果表明,颗粒表面出现单质铁的时间受温度影响显著,受气体流量影响小。其中,当温度从1100℃升至1300℃时,单质铁的生成时间缩短约75%;当温度从1300℃升至1400℃时,单质铁的生成时间基本不变。当温度为1100~1350℃时,铁精粉颗粒在还原过程中表面会产生瘤状物,且瘤状物尺寸随着温度升高而增大。引入瘤状物长宽和的平均值为特征尺度l,当还原温度由1100℃升高至1350℃时,l由6μm增大至15μm。当还原温度高于1400℃时,铁精粉颗粒出现熔融态的产物分层现象:内层为还原铁,中层为熔融氧化亚铁被还原的树根状金属铁,外层为含有Al、Ca和Si等元素集聚的铁渣。

关键词：铁精粉高温还原颗粒演化一氧化碳显微结构

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闪速吹炼炉内物料在不同操作参数下的分布与演化规律(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年

作者：祝振宇陈卓周萍周俊万兴邦张劲松任鹏铜陵有色金属集团控股有限公司中南大学能源科学与工程学院

强化肯尼科特-奥图泰闪速吹炼生产需要对炉内物料的分布和反应过程有着精准的把控。本研究通过开展工业试验揭示了闪速吹炼炉内颗粒质量和粒径的分布与演化规律，同时归纳了不同配风参数对其分布的影响。结果表明，颗粒在反应塔内的下... 详细信息

强化肯尼科特-奥图泰闪速吹炼生产需要对炉内物料的分布和反应过程有着精准的把控。本研究通过开展工业试验揭示了闪速吹炼炉内颗粒质量和粒径的分布与演化规律，同时归纳了不同配风参数对其分布的影响。结果表明，颗粒在反应塔内的下落过程中，其粒径的增长率通常在2～3倍，且聚并后的大颗粒主要分布在料锥中部和外部；而导致该现象出现的原因推测是较高的湍流强度和颗粒分布密度、以及天然气燃烧的位置，致使该位置处颗粒升温熔融、并发生碰撞聚并。另外，提高分散风与工艺风动量比能够使得物料颗粒在反应塔内分布的更加均匀，更有利于冰铜的氧化反应，但相较于调整工艺风参数，改变分散风能更加有效地提高颗粒的空间分布范围。

关键词：工业试验颗粒演化质量与粒径分布动量比闪速吹炼炉

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