堿金屬及鋅對(duì)鐵焦氣化反應(yīng)的影響研究.pdf

1、焦炭作為高爐料柱的骨架，對(duì)高爐冶煉非常重要。高反應(yīng)性鐵焦是將鐵礦石和配煤事先破碎、按比例混合后，在高溫下炭化而得到的一種新型焦炭，在干餾的過程中Fe2O3被逐級(jí)還原成Fe;高爐部分使用鐵焦后，可以提高礦石的還原效率，同時(shí)大幅度削減CO2的排放。近年來，關(guān)于高反應(yīng)性鐵焦的研究逐漸變多，而堿金屬和鋅在高爐內(nèi)的循環(huán)富集會(huì)造成鐵焦強(qiáng)度變差，這對(duì)高爐順行有負(fù)面影響，本文圍繞堿金屬和鋅對(duì)鐵焦氣化反應(yīng)的影響開展了研究。
　　鐵焦試樣是將配合煤和

2、鐵礦粉按一定比例混合在武漢科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)焦?fàn)t中煉制而得，采用浸泡法向鐵焦中添加K和Zn，用熱重天平和氣體分析儀研究了鐵焦在幾個(gè)不同溫度下的失重和廢氣成分隨時(shí)間的變化，基于未反應(yīng)核模型分析了鐵焦的氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，確定了鐵焦的氣化開始溫度。結(jié)果表明:K和Zn對(duì)鐵焦的氣化反應(yīng)均有催化作用，Zn降低氣化開始溫度的作用沒有K那樣強(qiáng)烈;在添加K的條件下，普通焦炭和鐵焦的粒焦反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度之間均有良好的直線關(guān)系，但幅度不同，即粒焦反應(yīng)性每增加1％，

3、普通焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度降低約1.42％，鐵焦的反應(yīng)后強(qiáng)度降低約1.50％;在添加Zn的條件下，鐵焦的粒焦反應(yīng)性每增加1％，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)后強(qiáng)度降低約1.09％。
　　此外，在低溫下K降低鐵焦氣化反應(yīng)內(nèi)擴(kuò)散阻力的作用很明顯，內(nèi)擴(kuò)散活化能減小很多，而降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用相對(duì)較弱;與普通焦炭不同，增堿鐵焦的氣化反應(yīng)的控制環(huán)節(jié)不受反應(yīng)溫度和反應(yīng)率的影響，始終為內(nèi)擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)混合控制。鋅對(duì)鐵焦的催化作用表現(xiàn)為提高了與CO2氣化反應(yīng)速率k+，