鐵精粉單顆粒高溫還原過程中的演化特征

編號(hào)：FTJS08916

篇名：鐵精粉單顆粒高溫還原過程中的演化特征

作者：孫爽 沈中杰 朱玉龍 梁欽峰 劉海峰

關(guān)鍵詞： 鐵精粉 高溫還原 顆粒演化 一氧化碳 顯微結(jié)構(gòu)

機(jī)構(gòu)： 華東理工大學(xué)上海煤氣化工程技術(shù)研究中心

摘要： 采用高溫?zé)崤_(tái)顯微鏡原位研究了鐵精粉單顆粒在高溫及CO氣氛下還原過程的演化特征。通過原位實(shí)驗(yàn)記錄了鐵精粉單顆粒的高溫還原過程,并利用拉曼光譜儀驗(yàn)證了還原反應(yīng)產(chǎn)物(單質(zhì)鐵)。結(jié)果表明,顆粒表面出現(xiàn)單質(zhì)鐵的時(shí)間受溫度影響顯著,受氣體流量影響小。其中,當(dāng)溫度從1100℃升至1300℃時(shí),單質(zhì)鐵的生成時(shí)間縮短約75%;當(dāng)溫度從1300℃升至1400℃時(shí),單質(zhì)鐵的生成時(shí)間基本不變。當(dāng)溫度為1100~1350℃時(shí),鐵精粉顆粒在還原過程中表面會(huì)產(chǎn)生瘤狀物,且瘤狀物尺寸隨著溫度升高而增大。引入瘤狀物長(zhǎng)寬和的平均值為特征尺度l,當(dāng)還原溫度由1100℃升高至1350℃時(shí),l由6μm增大至15μm。當(dāng)還原溫度高于1400℃時(shí),鐵精粉顆粒出現(xiàn)熔融態(tài)的產(chǎn)物分層現(xiàn)象:內(nèi)層為還原鐵,中層為熔融氧化亞鐵被還原的樹根狀金屬鐵,外層為含有Al、Ca和Si等元素集聚的鐵渣。