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基于多种动力学模型的焦炭溶损反应机理解析
1
作者 周璐 史含放 +5 位作者 张诏民 于海静 李佳霖 黄浚宸 汪琦 杨松陶 《煤质技术》 2023年第5期9-15,共7页
焦炭在高炉内与CO_(2)发生溶损反应而导致其劣化,对焦炭溶损反应机理的动力学解析可为焦炭热性质评价及高炉顺行提供理论依据。在1100~1300℃范围内对2种不同反应性焦炭(Coke 1、Coke 2)进行等温、等溶损率的溶损反应实验,利用3种不同... 焦炭在高炉内与CO_(2)发生溶损反应而导致其劣化,对焦炭溶损反应机理的动力学解析可为焦炭热性质评价及高炉顺行提供理论依据。在1100~1300℃范围内对2种不同反应性焦炭(Coke 1、Coke 2)进行等温、等溶损率的溶损反应实验,利用3种不同动力学模型(VM模型、GM模型、RPM模型)对其溶损反应机理进行动力学解析,得到2种焦炭在各个温度下的反应速率常数及其发生溶损反应的活化能。根据失重率计算值与实验值的平均偏差对比可知,Coke 1、Coke 2在同一温度下采用3种动力学模型的反应速率常数由高到低的排序为VM模型、GM模型、RPM模型,确定RPM模型为可靠性最高的动力学模型,Coke 1、Coke 2的溶损反应活化能分别为85.91、90.04 kJ/mol,由此为焦炭在高炉内的溶损反应动力学机理研究提供理论基础和支撑。 展开更多
关键词 焦炭 溶损反应 动力学模型 活化能 反应机理 反应速率常数 溶损率 失重率
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H_2O和CO_2对焦炭溶损反应动力学的研究 被引量：16
2
作者 赵晴晴 薛庆国 +2 位作者 佘雪峰 王洪 王静松 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期789-795,共7页
采用自制高温气固相反应连续测定装置,研究了900～1100℃下,CO2,H2O及其混合气体与焦炭的溶损反应.结果表明,焦炭与H2O反应的溶损率远高于其与CO2反应后的溶损率,前者是后者的2～5倍.相比与CO2的反应,焦炭与H2O的反应在颗粒外围更为剧烈... 采用自制高温气固相反应连续测定装置,研究了900～1100℃下,CO2,H2O及其混合气体与焦炭的溶损反应.结果表明,焦炭与H2O反应的溶损率远高于其与CO2反应后的溶损率,前者是后者的2～5倍.相比与CO2的反应,焦炭与H2O的反应在颗粒外围更为剧烈,且不易在中心部位生成大的串孔及裂纹.900℃时,与CO2、H2O反应开始的焦炭的主要气化方式分别为微孔生成、小孔扩张;1100℃时,分别为小孔扩张、微孔生成.随着混合气体中H2O含量的增加,焦炭的溶损率不断增加.当[H2O]/[CO2]=5/5和7/3时,焦炭与混合气体的共气化过程中均产生了明显的交互作用.用缩核反应模型描述了焦炭与H2O和CO2气化反应的结果,得反应活化能分别为154.47和214.77kJ/mol. 展开更多
关键词 焦炭 H2O CO2 溶损率 微观结构 交互作用
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焦炭与CO_2和水蒸气气化后孔隙结构和高温抗压强度研究 被引量：14
3
作者 郭文涛 王静松 +2 位作者 佘雪峰 薛庆国 郭占成 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期654-662,共9页
通过焦炭气化反应装置和高温抗压强度测定装置,研究了焦炭与CO2和水蒸气气化后孔隙结构变化规律及溶损率、温度和孔隙结构对焦炭高温抗压强度的影响。结果表明,与CO2气化相比,水蒸气气化后焦炭平均孔径较小,比表面积和100μm以下气孔数... 通过焦炭气化反应装置和高温抗压强度测定装置,研究了焦炭与CO2和水蒸气气化后孔隙结构变化规律及溶损率、温度和孔隙结构对焦炭高温抗压强度的影响。结果表明,与CO2气化相比,水蒸气气化后焦炭平均孔径较小,比表面积和100μm以下气孔数量增加,且整体高温抗压强度更高。焦炭气化后高温抗压强度随溶损率增加而降低,随温度升高而降低。温度为1 200℃时,随溶损率增加压缩过程焦炭承受压缩功(WOCu)逐渐降低,水蒸气气化后的WOCu高于CO2条件,随溶损率增加焦炭压缩过程形变量呈降低趋势。在相同溶损率下,水蒸气气化后焦炭的孔隙结构对焦炭强度损害相对较小,抗变形能力更强。 展开更多
关键词 焦炭 溶损率 孔隙结构 高温 抗压强度
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焦炭与烧结矿在耦合反应过程中的溶损特性 被引量：9
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作者 孙洋 窦明辉 +3 位作者 王家骏 郭瑞 孙章 梁英华 《中国冶金》 CAS 北大核心 2021年第12期15-19,26,共6页
为了研究高炉冶炼中焦炭的溶损行为,选用2种不同反应性的焦炭考察焦炭与烧结矿在不同温度下的耦合反应,研究不同温度下焦炭溶损与烧结矿还原的关系。研究结果表明,焦炭溶损和烧结矿还原的耦合反应随着反应温度的升高逐渐加剧,且焦炭反... 为了研究高炉冶炼中焦炭的溶损行为,选用2种不同反应性的焦炭考察焦炭与烧结矿在不同温度下的耦合反应,研究不同温度下焦炭溶损与烧结矿还原的关系。研究结果表明,焦炭溶损和烧结矿还原的耦合反应随着反应温度的升高逐渐加剧,且焦炭反应性提高有利于烧结矿的还原。焦炭溶损率与烧结矿还原度呈正线性相关性,焦炭反应性(CRI)与拟合曲线的斜率k呈反比,而与截距b呈正比,截距可以表征焦炭对烧结矿的初始还原能力。耦合反应后焦炭的光学各向异性指数OTI增大、平均孔径和气孔率大幅增大,反应性较大的焦炭易于在焦炭表面溶损,反应后的孔径较大;而反应性较小的焦炭在反应过程中CO_(2)气体易于扩散至焦炭内部均匀溶蚀各级气孔。 展开更多
关键词 焦炭 烧结矿 耦合反应 溶损率 还原度
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粒焦动态反应性与块焦反应性关系的研究 被引量：5
5
作者 孙章 郭瑞 +1 位作者 刘朋飞 梁英华 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期70-73,共4页
开发了一种粒焦动态反应性测量装置,通过分析焦炭溶损反应尾气中CO2的含量变化,构建了焦炭溶损速率和动态粒焦反应性的数学模型.通过对两种不同热性质工业焦炭进行实验,测得粒焦反应性的相对标准偏差小于0.5%,模拟计算粒焦反应性指标与... 开发了一种粒焦动态反应性测量装置,通过分析焦炭溶损反应尾气中CO2的含量变化,构建了焦炭溶损速率和动态粒焦反应性的数学模型.通过对两种不同热性质工业焦炭进行实验,测得粒焦反应性的相对标准偏差小于0.5%,模拟计算粒焦反应性指标与实验值相对误差小于1%.通过对焦炭溶损速率曲线分析,确定了焦炭溶损反应过程中化学反应控制、混合控制和气体内扩散控制的反应阶段,阐明了不同反应性焦炭的溶损反应规律.通过溶损速率分析揭示了块焦反应性和粒焦反应性的关系. 展开更多
关键词 焦炭 溶损速率 反应性
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装填方式对矿焦耦合反应中焦炭溶损特性的影响
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作者 韩嘉伟 孙洋 +2 位作者 窦明辉 郭瑞 孙章 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2023年第5期416-422,共7页
采用两种不同热态性能的焦炭与烧结矿进行矿焦耦合反应,探究了不同装填方式(分层填装和混合填装)下焦炭溶损与烧结矿还原的关系.结果表明:与分层装填方式相比,炉料的混合装填更能促进矿焦耦合反应,矿焦耦合反应过程中焦炭的溶损率与矿... 采用两种不同热态性能的焦炭与烧结矿进行矿焦耦合反应,探究了不同装填方式(分层填装和混合填装)下焦炭溶损与烧结矿还原的关系.结果表明:与分层装填方式相比,炉料的混合装填更能促进矿焦耦合反应,矿焦耦合反应过程中焦炭的溶损率与矿石还原度成线性关系,提炼线性方程参数斜率k和截距b分别来表征焦炭还原矿石的夺氧能力和初始状态;当由分层装填改变至混合装填时,矿焦耦合参数k值增加而b值降低,低反应性焦炭的k值增加了45.0%,高反应性焦炭的k值增加了7.8%,混合装填对低反应性焦炭夺取含铁炉料中氧原子能力的促进作用更强;改变炉料装填方式对低反应性焦炭的溶损行为影响较大,但对高反应性焦炭的溶损行为影响有限. 展开更多
关键词 焦炭 烧结矿 耦合反应 溶损率 还原度
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