微波加热与常规加热硅锰粉固相脱硅动力学比较

刘建¹，刘建华¹，吴博威¹，沈少波²，袁国华³，彭灵芝³

1. 北京科技大学工程技术研究院2. 北京科技大学冶金与生态工程学院3. 五矿(湖南)铁合金有限责任公司

摘 要：采用微波加热和常规加热对硅锰粉和巴西粉锰的脱硅反应进行了动力学行为研究,以巴西粉锰为脱硅剂,与硅锰粉中的硅发生氧化还原反应.微波加热和常规加热分别加热到不同温度并保温一定时间,测定产物中硅含量并计算固相脱硅反应的表观活化能.实验表明:单一和混合料均可在微波场中快速升温.随着温度的升高和保温时间的延长,两种加热方式脱硅率均随之提高,在相同实验条件下,微波加热的脱硅率和反应速率均高于常规加热,微波加热可以提高固相脱硅率;微波加热固相脱硅反应的限制性环节为扩散环节,其表观活化能为102.93 k J·mol^-1,常规加热脱硅反应的表观活化能为180 k J·mol^-1,说明微波加热能改善固相脱硅的动力学条件,提高固相脱硅反应速率,降低脱硅反应的活化能.

关键词：微波加热;固相脱硅;表观活化能;反应动力学;