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冶金能源2026年第01期:氢基直接还原铁氧化物等温还原动力学模型构建

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王惊涛;闫柏军;张建良;王振阳;伍豪;

单位:北京科技大学冶金与生态工程学院;

摘要:文章使用热重分析法,在1 173~1 323 K范围内进行了氢气还原铁氧化物实验。通过使用考虑氢气体积浓度影响的模型拟合法与等转化度法研究了氢气还原铁氧化物动力学,提出模型预测反应速率的方法来确定还原动力学机理。发现Jander方程预测的还原过程反应速率与实际反应速率吻合,误差小于0.01 min~(-1),反应过程限制性环节为内扩散控速。Jander方程2D与Jander方程3D模型得到指前因子随温度升高而增大,在2.27~2.73范围内变化。指前因子的变化趋势,与简单碰撞理论和过渡态理论描述的指前因子描述的变化趋势一致。表观活化能随还原反应的进行从63.54 kJ/mol增加到81.00 kJ/mol。

关键词:氢基直接还原;;绿色炼铁;;指前因子;;活化能;;反应速率;;还原动力学