堿金屬及鋅對鐵焦氣化反應的影響研究.pdf

1、焦炭作為高爐料柱的骨架，對高爐冶煉非常重要。高反應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，同時大幅度削減CO2的排放。近年來，關于高反應性鐵焦的研究逐漸變多，而堿金屬和鋅在高爐內的循環(huán)富集會造成鐵焦強度變差，這對高爐順行有負面影響，本文圍繞堿金屬和鋅對鐵焦氣化反應的影響開展了研究。
　　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實驗焦爐中煉制而得，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不同溫度下的失重和廢氣成分隨時間的變化，基于未反應核模型分析了鐵焦的氣化反應動力學，確定了鐵焦的氣化開始溫度。結果表明:K和Zn對鐵焦的氣化反應均有催化作用，Zn降低氣化開始溫度的作用沒有K那樣強烈;在添加K的條件下，普通焦炭和鐵焦的粒焦反應性和反應后強度之間均有良好的直線關系，但幅度不同，即粒焦反應性每增加1％，

3、普通焦炭的反應后強度降低約1.42％，鐵焦的反應后強度降低約1.50％;在添加Zn的條件下，鐵焦的粒焦反應性每增加1％，對應的反應后強度降低約1.09％。
　　此外，在低溫下K降低鐵焦氣化反應內擴散阻力的作用很明顯，內擴散活化能減小很多，而降低化學反應活化能的作用相對較弱;與普通焦炭不同，增堿鐵焦的氣化反應的控制環(huán)節(jié)不受反應溫度和反應率的影響，始終為內擴散和化學反應混合控制。鋅對鐵焦的催化作用表現為提高了與CO2氣化反應速率k+，