气体非等摩尔扩散对焦炭溶损反应的影响

• 作者: 黄浚宸 汪琦 张松
• 来源期刊: 钢铁
• 关键词: 高炉炼铁 焦炭 溶损反应 气体非等摩尔扩散 动力学 模型
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 原料与炼铁|Raw Material and Ironmaking
• 页码范围: 16-26
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20210511

摘要

焦炭作为重要的炼铁原料,其热态性能的优劣备受关注.而同一种焦炭使用不同热性质评价体系(CRI、CSR、CRR25、CSR25)得到的结果可能完全不同,根源在于对焦炭溶损反应机理的认知不够深入全面.焦炭发生溶损反应过程中,气体非等摩尔扩散这一因素常常被忽略,导致对焦炭溶损反应机理的认知出现偏差.为了能够更加清晰全面地了解焦炭溶损反应机理,建立了考虑气体非等摩尔扩散的溶损反应动力学模型,进行了工业焦炭与CO2在1100～1300℃溶损达到25％的气化反应试验,通过对比考虑和不考虑气体非等摩尔扩散的CO2内扩散有效系数、CO2在焦炭内部浓度有效区域和反应限制环节,说明了气体非等摩尔扩散对焦炭溶损反应的影响.结果 表明,考虑气体非等摩尔扩散的情况下,CO2内扩散有效系数减小,且随着温度、反应进程和焦炭内部半径而改变;CO2在焦炭内部浓度有效区域随温度上升开口减小、面积减小、位置降低且更靠近焦炭表面,溶损反应区域减小;反应限制环节随反应进行无明显变化趋势,始终保持稳定.