【摘 要】
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钢铁工业是支撑国民经济发展的基础产业,同时也属于资源和能源密集型行业,随着国家严格的环保政策的逐渐实施,其面临的资源和环保要求日益增加.传统高炉炼铁生产工艺由于存在能耗高、污染物排放多的弊端,发展受到了限制,因此非高炉炼铁工艺的研究和应用日益受到钢铁行业的重视.系统研究了 COREX熔融还原非高炉炼铁工艺使用的顶装焦、捣固焦和气煤焦在铁水中渗碳特性,并分析了 3种不同样品在铁水中的渗碳动力学行为.研究结果表明,高温铁水与碳原子接触时发生渗碳反应的吉布斯自由能远小于Fe3C生成反应的吉布斯自由能,焦炭与高温
【机 构】
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北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083
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钢铁工业是支撑国民经济发展的基础产业,同时也属于资源和能源密集型行业,随着国家严格的环保政策的逐渐实施,其面临的资源和环保要求日益增加.传统高炉炼铁生产工艺由于存在能耗高、污染物排放多的弊端,发展受到了限制,因此非高炉炼铁工艺的研究和应用日益受到钢铁行业的重视.系统研究了 COREX熔融还原非高炉炼铁工艺使用的顶装焦、捣固焦和气煤焦在铁水中渗碳特性,并分析了 3种不同样品在铁水中的渗碳动力学行为.研究结果表明,高温铁水与碳原子接触时发生渗碳反应的吉布斯自由能远小于Fe3C生成反应的吉布斯自由能,焦炭与高温铁水接触被消耗的过程以渗碳反应为主.顶装焦、捣固焦和气煤焦3种焦炭样品与高温液态铁水接触后迅速发生渗碳反应,铁水中碳含量快速增加,但铁水中碳含量增加的幅度随着铁水中碳含量的升高而快速降低,在渗碳反应时间超过120 min后铁水中的碳含量基本保持恒定.3种焦炭在铁水中的渗碳速率由高到低分别为气煤焦、顶装焦和捣固焦,铁水温度对渗碳过程具有明显的影响,随着温度的升高,渗碳速率和最终铁水中的碳含量增加.动力学分析表明,捣固焦在铁水中的渗碳活化能最高,顶装焦次之,气煤焦最小.
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