2种气氛下铁矿石粉煤基直接还原的热重研究.pdfVIP

第39卷 第9期 化 学 工 程 Vol|39No．9 2011年 9月 CHEMICALENGINEERING(CHINA) Sep．2011 2种气氛下铁矿石粉煤基直接还原的热重研究 范莉娟 ，吕清刚 ，那永洁 (1．中国科学院 工程热物理研究所，北京 100190；2．中国科学院 研究生院，北京 100049) 摘要：采用热重分析仪对大同煤、神木煤以及阳泉煤分别与铁矿石粉的混合物进行了氮气和二氧化碳2种气氛下 的非等温质量损失特性的对比实验研究。研究结果表明：二氧化碳气氛下3个煤种分别同铁矿石粉混合物的反应 阶段均为扩散控速，其中大同烟煤．铁矿石粉混合物的反应起始温度较低，阳泉无烟煤一铁矿石粉混合物的反应温度 范围较大，反应的起始温度、反应温度范围以及表观活化能参数均由煤种的气化特性决定；反应气氛对混合物中煤 的挥发分析出过程无显著影响；二氧化碳气氛下的反应阶段对应氮气气氛下的第 1个反应阶段，且在这个反应阶 段中，碳的气化反应同铁氧化物的还原反应相互抑制。 关键词：铁矿石粉；直接还原；煤 中图分类号：TF559 文献标识码：A 文章编号：1005-9954(2011)09-0074-05 Thermogravimetricstudyofironorepowdercoal-based directreductionin twoatmosphere FANLi-juan ，LUQing-gang，NAYong-jie (1．InstituteofEngineeringThermophysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China； 2．GraduateUniversity，ChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China) Abstract：ThenonisothermalcomparativeexperimentalstudyonmasslossofDatongbituminite，Shenmuligniteand YangquananthracitewithironorepowderwasperformedinN2orCO2atmospherebythermogravimetricanalyzer． Theresultsshow thatthecontrolled stepsofreaction rate in thethreecoal—oremixturesarediffusion in CO2 atmosphere，inwhichthestartedtemperatureofDatongbituminite-ironoremixtureislowerandthetemperature rangeofYangquananthracite—iron oreishigher．Furthermore，thereactionparameterslikestarted temperature， temperaturerangeandapparentactivationenergyarecontrolledbythecarbon gasification．Thecomparisonofthe twoatmosphere showsthatthe volatilization processofcoalin the mixture isnotobviously affected by the atmosphere．ThereactionstageinCO2atmospherecorrespondstothefirstreactionstageinN2atmosphere，andthe carbongasificationandtheironoxidereductionaremutuallyrestricted． Keywords：ironorepowder；directreduction；coal 近年来，国内许多研究机构都在煤基直接还原