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铁氧化物/碳混合物制成的压块或球团在高炉和非高炉炼铁中得到成功应用。对其进行还原机理和动力学研究具有理论价值和应用价值。
铁氧化物/碳混合物的还原过程是通过CO还原铁氧化物和碳气化两个气-固反应耦合完成的。为了揭示这个复杂反应机理，本课题采用热分析-质谱联用技术，分别进行了碳气化反应和铁氧化物/碳混合物的还原实验研究。主要结果示出：
(1) 碳的气化反应分为气化反应热很小的缓慢气化阶段和伴随较大气化反应热的快速气化阶段进行。
(2) 铁氧化物/碳混合物中，铁氧化物还原分为 Fe<,2>O<,3>→Fe<,3>O<,4>、Fe<,3>O<,4>→FeO、FeO→Fe三个阶段。第一阶段的气体产物是CO<,2>；第二阶段的气体产物中除了CO<,2>外，逐渐有CO生成并随反应的进行浓度不断增加；第三阶段的气体产物CO<,2>和CO共存。
基于 Arrhenius 的微分活化能表达式，建立了非等温微分活化能关系式，即表观活化能由反应速率活化能和反应模式活化能组成。
用非等温微分活化能对碳的气化反应和铁氧化物/碳混合物的还原过程进行解析的结果：
(1) 碳气化反应的快速反应阶段的E<,a>=35～282kJ/mol，E<,a>随着升温速率增加越近似常数。
(2) 在混合体系中铁氧化物还原的E<,a>=3～344kJ/mol (R<20％)，E<,a>=130～280kJ/mol(20％=2～190kJ/mol (R>55％)。
(3) 在混合体系中碳气化反应的E<,a><60kJ/mol (R<20％)，E<,a>=60～300kJ/mol(20％=38～250kJ/mol(R>55％)。
(4) E<,f(a)>总体趋于随着反应进程的增加而增加，E<,r>则相反。