铁矿煤球团抗氧化性的研究_第1页
铁矿煤球团抗氧化性的研究_第2页
铁矿煤球团抗氧化性的研究_第3页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

铁矿煤球团抗氧化性的研究

矿工?煤球团的恢复是强烈吸收的。高温下球团的加热速度是还原速度的限制因素。现在使用的矿山是吗?在煤球团的恢复过程中,如转炉法和垂直法,高温烟的热量通过辐射(转炉法)或对称性(垂直法)传递给矿山。煤球团通过加热和回波率提供强吸收热的恢复反应,并具有高输出热量的特点。初始产量低,后又丢失的可燃性气体未使用。大铁炉的大量气体增加了使用寿命变慢的问题。由热力学条件可知,铁矿?煤球团还原时析出的挥发份和产生CO的二次燃烧放热除满足还原耗热外,还有大量剩余.一些实验结果已经证明,铁矿?煤球团在含O2的氛中能够进行还原并获得较高的还原度.因此,本文提出了用铁矿?煤球团还原过程中产生的可燃性气体作燃料,直接燃烧加热球团的自热还原法,通过计算分析了该工艺过程的可行性.本文将根据铁矿?煤球团在空气中的还原试验结果,揭示其自热还原的原因,为建立自热还原理论和自热还原新工艺的研究开发奠定理论基础.1还原度的检测实验用的原燃料条件、铁矿?煤球团的制取和实验方法见文献.为了研究铁矿?煤球团在空气中的还原规律,实验在空气或N2中分别进行,流量为4L/min.在1200℃,铁矿?无烟煤球团(IO?HCP)和铁矿?烟煤球团(IO?SCP)的失重率曲线见图1,在1050℃和1200℃,铁矿?烟煤球团的失重率曲线见图2.由图1和图2可见,在空气中还原速度明显比在N2中快,达到的最大失重率(最大还原度)基本相同,表明铁矿?烟煤球团在空气中不仅能够还原,而且能够获得较高的还原度.在空气中的失重曲线达到最大值后开始明显下降,表明还原后的球团被空气迅速氧化.因此,还原后的球团必须避免与含氧气体接触,才能获得较高的还原度.铁矿?烟煤球团在1200℃还原时球团中心温度曲线示于图3.由图3可知,球团温度在空气中比在N2中的上升速度明显加快.由此可见,铁矿?煤球团在空气中还原速度加快的原因是还原过程中从球团内排出的可燃性气体在球面燃烧,供热速度增加的结果.2球团的自热还原铁矿?煤球团受热后,随着温度的不断升高,煤中挥发份和还原产生的气体从球团内排出,离开球面向外界扩散.在空气中,从球团内排出的可燃性气体(挥发份和还原产生的CO)与氧气混合,达到着火温度便开始燃烧.燃烧放出的热量传递给球团,球团吸收热量后还原过程继续进行,可燃性气体不断排出,直到还原结束.在此期间,可燃性气体不断从球内排出,在球面附近边混合、边燃烧,在球团表面形成一个球型火焰面,在火焰面上可燃性气体与氧气相遇燃烧.当燃烧放出的热量满足还原耗热时,自热还原过程发生.当铁矿?煤球团在静止的高温空气中还原时,在球团周围形成一同心的球状扩散火焰.图4示出了单个铁矿?煤球团的自热还原模型.铁矿?煤球团被加热升温达到挥发份析出或还原产生CO的温度时,可燃性气体从球内向外排出,在球团表面被点燃,因而在球团周围出现一层球型高温燃烧区,称为“火焰面前锋”.由于火焰面上燃烧反应速度非常快,可燃性气体和氧气在火焰面上一相遇就立即反应完毕,所以火焰面把可燃性气体和氧气完全分开.在火焰面内侧只有可燃性气体,没有氧气,可燃性气体由球面向外扩散,它的浓度向着火焰面逐渐降低,在火焰面上几乎等于零;在火焰面外侧则相反,只有氧气而无可燃性气体,氧化不断向火焰面扩散,故在火焰面上氧气浓度亦几乎为零.燃烧生成的高温燃烧产物则向火焰面内外扩散,而燃烧产生的热量亦同时向火焰面两侧传递,球团因火焰面传递的热量使温度升高并发生反应,排出可燃性气体.因球团内的还原反应是强烈的,球团温度上升缓慢,而火焰面上温度为燃烧温度,该处温度最高,因此燃烧过程的进行加快了向球团传递热量的速度.由于燃烧发生的必要条件是可燃性气体首先从球内排出,然后在气相中燃烧,所以在还原过程中,火焰面不可能位于球面上,而是位于离开球面一定距离处的气相环境中.火焰面距离球面的距离由从球团内排出的可燃性气体速度,即反应速度所决定.反应速度愈快,排出的可燃性气体速度愈快,火焰面的距离愈远;到还原后期,随着反应速度的降低,火焰面逐渐缩小并靠近球面,直到还原结束.铁矿?煤球团团自热还原期间,火焰面内侧是从球团内排出的可燃性气体和燃烧产物气体的混合气体.这种混合气体的氧化性比空气低的多,称为“弱氧化性气氛”.研究结果证明,铁矿?煤球团在弱氧化性气氛中存在一个无氧化反应发生的抗氧化还原阶段,在这个阶段球团内还原产生的气体从球团内排出,抑制了气相中氧化性气流向球面的扩散.因此,铁矿?煤球团能够自热还原的原因归结为:从球团排出的可燃性气体在球面附近的火焰面上燃烧,在火焰面内侧是氧化性较弱的可燃性气体和燃烧产物的混合物,铁矿?煤球团在弱氧化气氛中还原具有抗氧化性;在火焰面燃烧放出的热量向球团传递,进行自热还原.随着温度的升高,铁矿?煤球团内可燃性气体的排出首先是挥发份,只有当球团被加热到碳的还原作用开始激烈进行温度,才能产生CO.因此,要实现铁矿?煤球团的自热还原,必须保证:(1)热空气把球团加热到挥发份析出温度,并能使挥发份燃烧;(2)挥发份燃烧放出的热量加热球团,使其达到碳的还原作用开始激烈进行的温度,产生CO并燃烧;(3)产生的CO不完全燃烧放出的热量保证球团还原至终了;(4)从球团排出的可燃性气体在球团周围的燃烧过程持续进行.3球团内温度上升和球团内温度上升速度,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内部温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,球团内温度上升迅速,煤球团.铁矿?煤球团在空气中还原时,从球团内排出的可燃性气体在位于球面附近的火焰面上燃烧,火焰面的温度高于球面温度,加快了热量向球团的传递速度,还原速度和球团内温度上升速度明显加快.在火焰面内侧是从球团排出的可燃性气体和燃烧产物气体的混合物,它是比空

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论