分段尝试法研究碱金属对铁氧化物还原的影响

尉迟鹤鹏¹，莫朝兴²，付忠旺¹，马小青¹，张文哲¹，吴铿¹

1. 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室2. 广西柳州钢铁集团有限公司

摘 要：为了研究碱金属在高炉内对Fe₂O₃还原的影响,采用热重分析方法研究含有不同碱金属含量的Fe₂O₃在不同温度下的还原特性。通过分析试样的还原度曲线,讨论温度和碱金属含量对还原过程的影响,发现随着温度的升高,反应速率增加,试样的还原度增加,接近完全还原的反应时间缩短;Na₂O对Fe₂O₃的还原有抑制作用,抑制作用随着Na₂O含量增加而加强,但这种抑制作用随着Na₂O含量增加不是均匀增长的,会存在饱和点。针对还原过程的特点,采用分段尝试法建立了前期化学反应控速的未反应核模型和后期收缩核内扩散模型,并对实验数据进行分段拟合,求得相关动力学参数,同时定量地给出了不同的温度条件下2种控制转换的时间点。从拟合结果看,实验数据和模型取得了很好的吻合,说明所建模型与实际情况相符。

关键词：热重;分段法;动力学;碱金属;