铁氧化物固相还原反应的动力学-实验显微镜

铁氧化物固相还原反应的动力学-实验显微镜
   铁矿石在还原过程中其结构有突变。还原率超过50％时，气孔总容积增加25倍，主要由大气孔的增加引起。球团矿中气孔总容积和总表面积是随还原率渐变的。某球团矿当还原率为88％时，气孔总容积增加4倍，表面积仅增加2倍。气孔容积和表面积按气孔半径的分布几乎是一样的。烧结矿的气孔总容积当还原度达到80％～90％时增加近10倍，表面积增加10～20倍。不同还原率下，烧结矿中容积和表面积按气孔半径的分布与其初始结构相仿。因此，在各种还原率条件下都可利用原料初始物理结构的测定结果。
还原反应动力学
    铁氧化物固相还原反应的动力学大致由三个环节组成。其一是气体还原剂由气相向多孔固体表面的导入以及通过多孔结构的扩散；其二是气固相界面上的化学反应，包括再结晶与新晶格的产生；其三是气相反应产物通过固相产物层向外的扩散。在还原反应速率的表达式中它们就是外扩散、内扩散及界面化学反应三个因式。    一般，在还原反应器内由外扩散限制过程总速率的可能性很小。气体在矿块问的扩散通常远大于气体在气孔内或通过固相产物层的扩散。决定还原进程快慢的往往就取决于内扩散速率和化学反应速率的比较