钢铁研究学报

作者：王桂林¹, 青格勒¹, 赵志星¹, 刘征建², 张建良², 王耀祖^3,4, 徐涛⁵, 张勇⁵

单位：1.首钢集团有限公司技术研究院,北京100043;；2.北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;；3.北京科技大学智能科学与技术学院,北京100083;；4.北京科技大学人工智能研究院,北京100083;；5.内蒙古赛思普科技有限公司,内蒙古乌海016000

关键词：HIsmelt,熔融还原,铁矿粉粒度,温度,碳含量,还原动力学

基金：国家自然科学基金面上资助项目(52174291)

HIsmelt铁浴熔融还原工艺的技术关键在于实现了“铁矿深喷”,但是铁矿在熔池内还原的动力学研究尚不明晰。利用在线气体检测分析仪实时分析了还原反应的尾气,计算了还原转化率和转化速率,进而探究了不同因素对还原反应动力学的影响规律及反应活化能。结果表明,铁矿粉粒度从3~5 mm粒级降低至1~2 mm粒级后,熔融还原时间缩短17.8%,更大的表面积和更快的传热速率促使了其还原速率加快。温度提升后,最大熔融还原转化速率提高,达到峰值的时间逐渐前移。熔体中[C]质量分数从1%提高至4%时,矿粉熔融还原<i>R</i>_0.5值从1.388 9×10^-2 s^-1增加至2.083 3×10^-2 s^-1,熔体[C]含量增加显著提高铁矿粉熔融还原速度。基于等转化率方法拟合求解得出所用富铁矿粉在Fe-C熔体内熔融还原表观活化能为55.52 kJ/mol。

来源：2024年第11期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

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