收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

铁氧化物富氢还原动力学研究

杨晓波  
【摘要】:随着全球对CO:温室气体排放的限制越来越严格,冶金工作者们重新开始重视氢还原方面的研究。然而要实现氢还原在冶金中的实际应用,需要进一步全面了解氢还原的反应特征和控制方法。目前为止,虽然铁氧化物氢还原已有许多研究,但对某些特殊行为,如反应速率随温度的升高异常下降仍没有确切解释。此外,高温下产物易粘结、富氢还原低温易析碳、还原气体利用率低、廉价氢气的大规模制备等问题仍然存在,需要人们去解决。本文从氢还原动力学及产物结构变化的角度,对上述部分问题加以研究,分析不同还原条件对其的影响。使用热重分析法对Fe_2O_3粉体、Fe304粉体、FeO粉体和薄片状FeO在等温和非等温条件下的静态还原过程进行了研究,考察了温度、还原气体成分、分压、恒温时间等因素对还原动力学和反应机理的影响。结合扫描电镜和XRD检测,对不同还原条件下速率、还原分数变化及产物烧结现象进行了分析,主要结论如下。Fe_2O_3粉体和Fe304粉体在还原过程中均有反常温度效应出现,反应速率随温度升高而减小,速率异常变化与FeO→Fe阶段的还原有关。Fe_2O_3粉体873K以上还原过程中Fe3O4→FeO与FeO→Fe是同步进行的。纯氢中出现少量CO可使速率发生较大下降。温度低于1173K的保温过程不影响还原前后的反应速率和产物烧结,烧结只发生在还原过程中。FeO粉体在933-1073K还原过程中现了反常的温度效应,产物烧结和致密化现象是主要原因。H_2-Ar等温还原研究表明,在973 K-1023 K,氢气含量的增加使得最终还原度降低。产物结构分析显示,氢气含量增加使得新生铁相粘结加剧,阻碍反应气扩散。H_2-CO等温还原研究表明,873K和973K还原中存在明显的析碳反应。873K,30%H_2+70%CO条件下最易发生析碳反应,高温还原可有效避免其发生。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨兆祥;段振瀛;;含氟高炉型炉渣中碱金属还原动力学的研究[J];钢铁;1981年09期
2 郑修贵;;铁矿石流态化气体还原动力学参数计算[J];化工冶金;1980年01期
3 刘廼纲;铜铁混合氧化物的还原动力学研究[J];有色金属(冶炼部分);1987年05期
4 王文祥,徐杰,马福勤;氧化铁(Ⅲ)还原动力学研究[J];物理化学学报;1988年03期
5 刘秉铎;赵志纯;;富氧大量喷煤条件下鞍钢烧结矿还原动力学的研究[J];鞍山钢铁学院学报;1990年02期
6 李小年;周望岳;;氨合成催化剂还原动力学[J];石油化工;1990年10期
7 董守安;赵怀志;罗一江;;钌硫化合物的组成测定和氢还原动力学研究[J];化学学报;1990年08期
8 康仕芳,谢振风,葛庆仁;三氧化铀氢还原动力学[J];中国核科技报告;1991年00期
9 康仕芳,谢振风,葛庆仁;三氧化铀氢还原动力学[J];中国核科技报告;1991年S3期
10 杨兆祥,杨佳龙;矿焦混装条件下的还原动力学研究[J];炼铁;1991年03期
11 杨勇;宋波;姜钧普;蔡开科;杨素波;文永才;;CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-V_2O_5渣系中钒还原动力学研究[J];钢铁钒钛;2005年04期
12 郭峰;袁孝惇;王树民;;高炉条件下钾长石还原动力学和机理研究[J];化工冶金;1986年04期
13 兰尧中,刘纯鹏;钛磁铁矿还原动力学[J];有色金属;1992年02期
14 许勇,汪仁;氧化物体系的还原动力学研究[J];天然气化工;1994年06期
15 李旭光,韩飞,邢巍,唐亚文,陆天虹;甲醇对炭载铂和四羧基酞菁钴催化氧还原动力学的影响[J];物理化学学报;2003年04期
16 李俊,赵玲,张新胜,朱中南;燃料电池反应器中过氧化氢的生产 Ⅱ 氧在石墨阴极上还原动力学[J];化学反应工程与工艺;2001年03期
17 陶东平,杨显万;氧化亚锡歧化还原动力学和二氧化锡还原机理[J];中国有色金属学报;1998年01期
18 葛庆仁,康仕芳,周蒙;AUC在氢中的分解与还原[J];中国核科技报告;1987年S1期
19 刘云龙;郭培民;庞建明;赵沛;;高杂质钛铁矿固态催化还原动力学研究[J];钢铁钒钛;2013年06期
20 车阿小,朱以华,李春忠,王胜林;热重技术研究α-Fe_2O_3超微粒等温还原动力学及机理[J];华东理工大学学报;1997年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 陈松;马淳安;褚有群;陈亮;刘宏霞;;离子液体EMimBF_4中硝基苯电还原动力学特性[A];中国化学会第26届学术年会绿色化学分会场论文集[C];2008年
2 肖松涛;叶国安;刘协春;欧阳应根;罗方祥;杨贺;兰天;;氨基羟基脲、甲醛肟、羟胺乙酸与Pu(Ⅳ)的还原动力学[A];中国原子能科学研究院年报 2009[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨晓波;铁氧化物富氢还原动力学研究[D];北京科技大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 程功金;块状带高铬型钒钛磁铁矿还原动力学及有价组元迁移行为的研究[D];东北大学;2013年
2 孙鲲鹏;电催化合成过氧化氢及氧还原动力学研究[D];北京化工大学;2001年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 李建国;含碳贫锰矿粉微波体还原动力学及控制渗碳—磷还原过程研究 获2006年国家自然科学基金资助项目[N];科技日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978