微波还原鲕状赤铁矿中铁晶粒的形核生长机理
来源期刊：矿产保护与利用2020年第4期
论文作者：王鑫 雷鹰 刘瑞 陈雯 李雨 雍超 廖振鸿
文章页码：46 - 51
关键词：鲕状赤铁矿;含碳球团;微波加热;铁晶粒;形核生长;
摘 要：采用Avrami-Erofeyev模型对微波还原鲕状赤铁矿含碳球团过程中铁晶粒的形核与生长动力学进行了研究,并采用XRD、SEM、EDX对还原样物相组成、铁晶粒形貌尺寸、元素组成分布等进行了测试分析。研究结果表明,在1 173～1 473 K下20 min时间内可获得金属化率77.6%～92.6%;微波还原鲕状赤铁矿球团过程中铁晶粒形核速率与铁晶粒生长速率与模型拟合度高,1 173～1 473 K下置信度R2范围分别为0.941 1～0.997 7与0.948 4～0.984 8。拟合得出了动力学参数,获得铁晶粒形核活化能为51.21 kJ/mol、生长活化能为18.05 kJ/mol,还原速率受形核速度控制。通过与常规加热对比发现,微波场中铁晶粒形核与生长速率更快。扫描电镜观察发现铁晶粒的生长形态部分为球形熔滴状、部分为蠕虫状链晶,视域内最大单个铁晶粒尺寸约为10μm。
王鑫1，雷鹰1，刘瑞1，陈雯2，李雨1，雍超1，廖振鸿2
1. 安徽工业大学冶金工程学院2. 长沙矿冶研究院有限责任公司矿产资源开发利用技术研究所
摘 要：采用Avrami-Erofeyev模型对微波还原鲕状赤铁矿含碳球团过程中铁晶粒的形核与生长动力学进行了研究,并采用XRD、SEM、EDX对还原样物相组成、铁晶粒形貌尺寸、元素组成分布等进行了测试分析。研究结果表明,在1 173～1 473 K下20 min时间内可获得金属化率77.6%～92.6%;微波还原鲕状赤铁矿球团过程中铁晶粒形核速率与铁晶粒生长速率与模型拟合度高,1 173～1 473 K下置信度R2范围分别为0.941 1～0.997 7与0.948 4～0.984 8。拟合得出了动力学参数,获得铁晶粒形核活化能为51.21 kJ/mol、生长活化能为18.05 kJ/mol,还原速率受形核速度控制。通过与常规加热对比发现,微波场中铁晶粒形核与生长速率更快。扫描电镜观察发现铁晶粒的生长形态部分为球形熔滴状、部分为蠕虫状链晶,视域内最大单个铁晶粒尺寸约为10μm。
关键词：鲕状赤铁矿;含碳球团;微波加热;铁晶粒;形核生长;
