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微颗粒球团气-固反应动力学基础研究

专 业: 钢铁冶金
关键词: 微颗粒球团 气-固反应 动力学 热重法
分类号: TF521.1
形 态: 共 79 页 约 51,745 个字 约 2.475 M内容
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内容摘要


气一固反应在现代工业和科学技术的发展中占有很重要的地位,涉及领域广泛.该文尝试应用化学反应工程理论和热重动力学方法对冶金工业中的铁矿球团的氧化、熔剂性球团矿的氧化等重要气一固反应过程进行研究.其主要研究结果如下:1.由研究结果提出了微颗粒球团气-固反应和微颗粒球团双向气-固反应两个概念.并建立了微颗粒球团气一固反应的理论模型和初步建立了微颗粒球团双向气一固反应的理论模型.2.铁矿球团在600℃以上温度恒温氧化时,O<,2>向球团内反应区域的扩散传质是氧化过程的限制性环节.3.铁矿球团在程序升温氧化时,氧化速度是氧化过程的限制性环节.在400-800℃和8001000℃两个温区内氧化反应的机理不同.即在较低温度下氧化为与Fe<,3>O<,4>晶格结构相同的yFe<,2>O<,3>,在较高温度下,进行晶格重建,氧化为aFe<,2>O<,3>.4.在无氧化反应发生时,菱镁石粉在熔剂性球团矿内的分解速度的计算式为:r<,P>=0.0032t-1.71·e<-18143.8/T+16.69> · 1-f5.在熔剂性球团程序升温氧化焙烧过程中,外界炉膛向球团内的传热是熔剂性球团内菱镁石粉分解过程的限制性环节.球团中的磁铁矿的氧化放热在一定程度上加速了菱镁石粉的分解过程,其作用不可以忽略.焙烧过程中,菱镁石粉分解产生的CO<,2>向球团外的扩散传质对O<,2>向球团内的传质有一定的阻碍作用.但是在该研究的原料配比条件下,菱镁石粉的分解反应并不能达到使球团内磁铁矿的氧化反应停止的程度.因而,在这个过程中不存在微颗粒球团双向气一固反应临界速度……

全文目录


文摘
英文文摘
前言
第一章 文献综述
1.1气-固反应的基本类型综述
1.2气-固反应的常见模型
1.2.1收缩未反应芯模型
1.2.2整体反应模型
1.2.3有限厚度反应区模型
1.2.4微粒模型
1.2.5单孔模型
1.2.6破裂芯模型
1.3课题的提出
1.3.1选题的背景
1.3.2“微颗粒球团双向气-固反应”概念的提出
1.3.3课题的提出
第二章 研究内容及方法
2.1研究内容
2.2研究方法和手段
2.3实验原料及球团制备
2.3.1实验所需原料及其化学成分
2.3.2铁矿球团和熔剂性球团的制备
2.4实验研究所采用的仪器和设备
2.5实验设备流程图
2.5.1球团氧化实验设备流程图
2.5.2菱镁石粉分解实验设备流程图
2.6反应过程的特征参数
第三章 铁矿球团氧化过程的实验研究
3.1铁矿球团恒温氧化过程的实验研究
3.1.1研究方法
3.1.2实验数据的处理
3.1.3结果分析
3.2铁矿球团程序升温氧化过程的实验研究
3.2.1研究方法
3.2.2实验数据的处理及结果分析
3.2.3矿相分析的结果
3.3微颗粒球团气-固反应的理论模型
3.4本章小结
第四章 铁矿球团氧化动力学方程
4.1铁矿球团的恒温氧化动力学方程
4.2铁矿球团氧化速率式及O2在球团中的有效扩散系数De
4.2.1 O2在N2中的扩散规律
4.2.2 O2在铁矿球团恒温氧化过程中的扩散系数
4.3铁矿球团的恒温氧化模型的验证
4.4铁矿球团恒温氧化反应的速率常数k的求解
4.5铁矿球团升温氧化动力学方程的建立
4.6本章小结
第五章 菱镁石粉程序升温分解规律的研究
5.1研究方法
5.1.1菱镁石粉分解实验
5.1.2 N2保护下熔剂性球团矿内菱镁石的分解实验
5.2实验数据的处理及结果分析
5.3球团内菱镁石粉分解动力学
5.4本章小结
第六章 熔剂性球团程序升温氧化焙烧过程的研究
6.1研究方法
6.2实验数据的处理和结果分析
6.2.1外部传热和氧化反应对球团内菱镁石粉分解反应的影响
6.2.2球团内菱镁石粉分解反应对球团的氧化反应的影响
6.3微颗粒球团双向气-固反应理论模型的初步建立
6.4本章小结
结论
参考文献
附 录

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中图分类: > TF521.1 > 工业技术 > 冶金工业 > 炼铁 > 原材料 > 铁矿石

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