还原气氛和温度对氧化球团气基还原反应进程的影响

摘要

综合考虑国内炼铁资源条件及钢铁产业发展现状，发挥国内丰富的非焦煤资源优势，发展煤制气一竖炉直接还原是我国海绵铁生产的主要方向。首先，本研究对基于国内资源制备的氧化球团进行了相关的性能检测。结果表明，采用国产铁精矿生产的氧化球团完全可适用于气基竖炉直接还原。在此基础上，改变还原温度和气氛对球团进行了气基还原反应，研究了不同实验条件对还原反应速率的影响，并进行了系统的气-固反应动力学机理分析。研究表明，在850-1050℃之间，还原温度上升和还原气氛中H2含量增加均对还原反应进行相对有利，但H2含量超过50％后对反应速率影响不大；H2或CO做还原剂时，前者还原进程多为界面化学反应限制，而后者为气体内扩散和界面化学反应混合控速。