国家自然科学基金(50474081)
- 作品数：9 被引量：34H指数：5
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- 超细Fe_2O_3粉末的结构及热稳定性
- 2013年
- 采用差示扫描量热仪（DSC）和X射线衍射分析（XRD），研究超细Fe2O3粉末的热稳定性及晶体结构随颗粒尺寸的变化关系。研究结果表明：超细Fe2O3粉末在1000～1400℃之间会发生分解反应，生成Fe3O4。随Fe2O3颗粒粒径减小，此分解过程产生的热量减小；反应的起始温度也随颗粒粒径的减小逐渐降低，但降低的幅度渐小；晶粒粒径越小，晶格内的相关点阵参量越易发生微小变化，使晶胞出现略微膨胀的现象。Fe：0，粉末加热时因颗粒粘结引发颗粒粒径长大，但对晶粒粒径的影响不大。
- 孙菲刘旭隆王秀李秋菊洪新
- 关键词：晶体结构热稳定性差热分析
- 铁矿微粉低温输送预还原及附碳行为被引量：1
- 2009年
- 研究了铁矿微粉低温输送预还原中气固比、还原时间、炉温、矿粉粒径、还原剂种类等参数对矿粉还原率的影响,并运用正交设计和模式识别方法对工艺参数进行了优化,对预还原过程中样品的附碳行为进行了探讨.结果表明,在矿粉粒径14～20μm、炉温660～700℃、反应时间180～220s、还原气成分CO0～20%()的优化条件下,预还原率较高,最高达70.16%.XRD分析表明,还原样品发生碳吸附现象,少量氢气可提高碳吸附率.
- 任东霞李秋菊王道净洪新
- 关键词：铁矿微粉附碳
- 低温还原制取超细铁粉的研究被引量：7
- 2007年
- 探索了超细氧化铁粉低温还原制取超细铁粉的研究。采用高能球磨,制得不同粒度的超细氧化铁粉末,然后,分别在不同还原温度和还原时间下,进行氢气还原。对还原后的粉末进行氧含量的测定,并计算出氧化铁粉末的还原率,对还原铁粉进行粒度和粒度分布的分析,通过扫描电子显微镜,观察还原铁粉的形貌。找出超细氧化铁粉粒度、还原温度、还原时间等参数对氧化铁粉还原率、铁粉粒度、粒度分布和铁粉形貌等的影响。由于采用了高能球磨的方式破碎粉末,显著地增加了氧化铁粉末的比表面积、表面能及提高了粉末的活性。研究结果表明,较大地降低了还原温度,即使在280℃温度下,仍然可以被氢气还原。由于还原反应是在很低的温度下进行,粉末颗粒长大的动力被极大降低,所以能够制得超细铁粉。采用0.35μm氧化铁粉,在400℃的还原温度下,可以制取到粒度小于0.4μm的超细铁粉,并且还原率接近100%。
- 王兴庆钟军华
- 关键词：高能球磨粒度粒度分布
- 中低温氢还原铁矿微粉过程的实验研究与数值模拟被引量：6
- 2011年
- 采用失重法研究了500～600℃条件下,H2还原铁矿微粉的反应过程.针对气体浓度及反应热对铁矿粉还原过程的影响,提出了传热、传质与反应耦合动力学模型,以模拟铁矿微粉气相还原过程.通过数值计算得到矿粉在不同温度下还原率随时间的变化规律,同时模拟了矿粉内温度变化与分布,以及气体浓度在微粒内部的分布与变化.模拟结果表明,矿粉在600℃下完全还原时间仅为20min,气体在15min后全部扩散到粉粒中心.
- 李秋菊廖增丽王秀洪新
- 关键词：铁矿微粉氢还原失重法数值模拟
- 氧化铁矿微粉气相还原机理研究被引量：11
- 2008年
- 应用失重技术研究了450-600℃下氢气还原超细氧化铁粉过程。采用扫描电镜和X射线来分析还原过程中的结构及物相变化。研究结果表明,由于纳米颗粒的尺寸效应,反应初始速率增加。不同温度下,还原速率随着还原程度增加而减小。还原过程的速率控制过程通过反应过程中的部分结构变化、活化能及气固反应数学模型确定。结果表明,H2还原超细氧化铁的初始阶段由化学反应过程控制,在反应后期阶段,反应过程是受化学动力学和内扩散的混合控制。
- 李秋菊王道净洪新
- 关键词：反应动力学氢气反应机理
- 纳米Fe2O3粉末的表面吸附性能被引量：1
- 2014年
- 采用TG-DTA结合XRD等实验方法,研究纳米级Fe2O3粉末的表面吸附性能;分析Fe2O3粉末表面吸附水量及脱附热与纳米颗粒尺寸的依赖关系;利用数学模型结合热力学理论定量描述纳米Fe2O3颗粒的比表面能和表面过剩吉布斯函数,及其随颗粒尺寸的变化关系。结果表明:随纳米Fe2O3颗粒尺寸减小,脱附水的温度区间逐渐增宽,脱水量和脱附热增大;且比表面积的显著增大导致比表面能、表面过剩吉布斯自由能明显升高,纳米颗粒吸附性能增强。
- 孙菲肖庆刘旭隆李秋菊洪新
- 铁矿微粉低温快速氢还原实验研究被引量：9
- 2007年
- 通过实验进行了铁矿微粉在输送过程中低温(180～570℃)、低压(<0.2MPa)条件下用氢预还原的可行性研究.分别考虑了反应温度、矿粉粒径、固气比、反应时间等参数对矿粉还原率的影响.结果表明,粒径为61.7μm的矿粉在加热温度570℃、固气比0.22g/L、反应时间40s时,还原率可达39.2%.对还原样品粉末进行X射线衍射分析表明,铁矿粉中的Fe2O3已还原为Fe3O4并开始出现金属铁.
- 王道净陈华李秋菊洪新
- 关键词：铁矿微粉移动床
- 低温还原铁矿微粉过程的数值模拟被引量：5
- 2007年
- 研究了H2在360～400℃之间还原铁矿微粉的过程，并提出了微空间尺度下瞬时气固反应动力学模型，以模拟氧化铁微粉在低温下的还原过程．这个模型包括了非均相化学反应动力学方程、颗粒内的传热方程和气体扩散方程，采用全隐式有限差分方法对控制方程进行数值求解．通过数值计算得到不同颗粒度矿粉在不同温度下还原率随时间的变化，并根据反应热和气体浓度在反应过程中的行为得知化学反应和气体内扩散在反应速率控制过程中所起的作用。数值模拟结果与试验结果基本吻合．
- 李秋菊洪新王兴庆
- 关键词：动力学模型还原率
- 微纳米氧化铁粉低温还原特性的研究被引量：3
- 2007年
- 研究了低温还原微纳米氧化铁粉的还原特性与机理。用高能球磨法获得的微纳米氧化铁粉在280～400℃内用氢气还原,并测定还原后粉末中氧、计算氧化铁粉末的还原率,通过扫描电子显微镜来观察还原铁粉的形貌;找出了氧化铁粒度、还原温度和还原时间等参数对氧化铁还原率、铁粉粒度和粒度分布、铁粉形貌等的影响。从动力学的角度,探讨了粉末细化对低温氢气还原氧化铁活化能的影响。研究结果指出,微纳米氧化铁粉的还原反应遵循吸附自动催化理论,反应动力学遵循界面化学反应理论,研究获得了反应所对应的反应机制函数和相应的动力学方程。
- 王兴庆钟军华
- 关键词：表观活化能
