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微波加热微碳铬铁粉固相脱碳动力学

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微波加热微碳铬铁粉固相脱碳动力学

发布日期:2015-07-08 17:04 来源:http://www。jyjsfm。com 点击:

微波加热微碳铬铁粉固相脱碳动力学

微碳铬铁粉是生产不锈钢和铬系合金钢不可缺少的原料,由于制备过程中产生的冶金铬渣是一种严重污染环境的固体废弃物,使得高碳铬铁液相脱碳工艺受到环保的限制,因此无渣法制备中低碳铬铁的理论和技术日益受到人们的重视。固相脱碳反应具有反应温度相对较低,反应选择性好,工艺流程相对简便等优点,但由于固相反应需经历成核成相的过程,使得固相反应的发生需要较长的反应时间和较高的反应能量。

太原理工大学的学者采用微波加热对微碳铬铁粉固相脱碳进行了动力学研究. 以碳酸钙粉为固体脱碳剂,按微碳铬铁粉中碳与碳酸钙粉完全分解后产生的CO2的摩尔比为1:1和1:1.4混合,在微波场中对内配碳酸钙微碳铬铁粉加热到不同温度并保温脱碳一定时间,测定其碳含量并计算固相脱碳反应的表观活化能. 实验表明:提高内配碳酸钙的比例,物料的脱碳率会相应提高,但混合物料的微波加热升温速率会变小;对于脱碳摩尔比相同的物料,随着脱碳温度的提高和保温时间的延长,物料的脱碳率随之提高. 当1200℃保温脱碳60min时,两种脱碳摩尔比下物料脱碳效果最好,脱碳率分别为65.56%和82.96%。微波场能促进微碳铬铁粉中碳的活化扩散和CO2的吸附扩散。微波加热内配碳酸钙微碳铬铁粉固相脱碳反应近似为一级反应,脱碳反应的表观活化能为68.43 kJ·mol-1。

微碳铬铁粉

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