鐵焦初始反應溫度的降低及其機理

配入含鐵物料煉焦可得到高反應性鐵焦,在高爐冶煉過程中,高反應性鐵焦可以控制FeO-Fe還原平衡點(浮氏體還原平衡點,W點),降低高爐熱儲備區(qū)溫度,使鐵礦石的還原反應在較低的溫度下進行,從而大幅降低燃料比,減少CO2排放,節(jié)省能源;而鐵焦與鐵礦石混裝能夠顯著改善高爐料柱的透氣性。

有研究認為,這是由于鐵焦中的含鐵物料在煉焦過程中還原成超細金屬鐵(50μm以下),這些超細金屬鐵是碳溶損反應的催化劑,加快了碳溶損反應的速度,使得CO的體積分數(shù)上升,致使鐵礦石的還原反應溫度降低。

科研工作者在鐵礦粉配比為10%的條件下,系統(tǒng)地研究了加礦粉、澳礦粉和鄂礦粉對鐵焦的反應性、初始反應溫度和活化能等的影響。試驗結(jié)果表明,與傳統(tǒng)焦炭相比,加礦鐵焦、澳礦鐵焦和鄂礦鐵焦的初始反應溫度明顯降低,降低的幅度取決于鐵礦粉的種類和性質(zhì);其原因是鐵礦粉的催化作用使鐵焦的活化能降低,也致使焦炭的反應性提高;初始反應溫度、活化能和反應性三者之間具有良好的相關(guān)性。

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