影响铁矿石还原速率的因素有哪些？
影响铁矿石还原速率的因素有哪些？
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影响铁矿石还原速率的因素有：(1) 还原气体的浓度气相中还原气体C0和H2浓度的提高对化学反应速度和扩散过程都是有 利的。因为初始浓度提高后，还原气体扩散速度加快，界面上还原气体浓度与 平衡浓度差值增大，化学反应速度也随之加快。
(2) 温度随着温度的升高，化学反应速度常数与扩散系数都会增大。 在800~ 1000°C范围内，温度对反应的加速作用最为重要。因为高出此范围如矿球达到 软化、熔融温度后，将引起体积收缩和孔隙度减小，反应过程转人扩散范围， 总反应速度反而会减慢。
(3) 煤气流速当反应处于气相边界层中的外扩散范围时，增加煤气流速，气相边界层减 薄，反应速度加快。 当反应过程处于内扩散或动力学范围时，煤气流速对反应 速度几乎无影响。
高炉生产则属于这种情况。(4) 煤气压力压力是通过对还原气体浓度的影响而起作用的。因此，当反应过程处于内 扩散或动力学范围时，提高压力有利于还原。同时提高压力还会使碳素溶损反 应变慢，使C02消失的温度区域，由800℃提高到1000°C左右，有利于中温 区间接还原的发展。
随着压力的不断提高，这种影响效果减弱。(5) 矿石粒度、组成与孔隙度矿石粒度减小，内扩散阻力降低，同时矿石的比表面积增大，结果使反应 速度加快，还原时间缩短。但当粒度缩小到一定程度后，使反应过程转变到动 力学范围时将不再起作用，此时的粒度称为“临界粒度”，髙炉冶炼条件下为3 ~5mm0矿石的孔隙度在很大程度上决定了矿石的还原性，因为在很多情况下，内 扩散往往成为反应过程的限制性环节。
孔隙度大，开放型孔隙多，以及还原产 物层产生裂缝等均会加速内扩散过程促进还原进行。反之，结构致密，孔隙度 小或多为封闭型孔，还原性显著降低。浮氏体的性状和形态对还原产物金属铁层的结构有很大影响。
当浮氏体的 纯度髙及还原温度较高时，生成的金属铁层则较为疏松，内扩散阻力小。 此 外，铁矿物结构不同，其还原的难易程度有很大差别，一般由易到难的顺序 为：球团矿-褐铁矿-高碱度烧结矿-菱铁矿-赤铁矿-磁铁矿-均热炉渣等。
铁的复合化合物，如烧结矿及均热炉渣中的硅酸铁（Fe2Si04)，钛磁铁矿 中的钛铁矿（Fe0Ti02)、钛尖晶石（2Fe0。 Ti02)和钛磁铁矿（Fe304 • Ti02)等的还原，首先要分解成自由的铁氧化物才能被还原，因此要在高温 时进行，属于难还原的铁矿物。
(6) 煤气成分髙炉煤气是由CO、H2、N2组成的。由于H2的扩散系数和反应速度常 数都大于CO,所以提高含量将加快还原反应速度。 而N2在反应界面吸附 过程中，占据了活性点，减少了 CO和H2气体还原剂的吸附量，从而阻碍还 原过程的进行。
(2) 温度随着温度的升高，化学反应速度常数与扩散系数都会增大。 在800~ 1000°C范围内，温度对反应的加速作用最为重要。因为高出此范围如矿球达到 软化、熔融温度后，将引起体积收缩和孔隙度减小，反应过程转人扩散范围， 总反应速度反而会减慢。
(3) 煤气流速当反应处于气相边界层中的外扩散范围时，增加煤气流速，气相边界层减 薄，反应速度加快。 当反应过程处于内扩散或动力学范围时，煤气流速对反应 速度几乎无影响。
高炉生产则属于这种情况。(4) 煤气压力压力是通过对还原气体浓度的影响而起作用的。因此，当反应过程处于内 扩散或动力学范围时，提高压力有利于还原。同时提高压力还会使碳素溶损反 应变慢，使C02消失的温度区域，由800℃提高到1000°C左右，有利于中温 区间接还原的发展。
随着压力的不断提高，这种影响效果减弱。(5) 矿石粒度、组成与孔隙度矿石粒度减小，内扩散阻力降低，同时矿石的比表面积增大，结果使反应 速度加快，还原时间缩短。但当粒度缩小到一定程度后，使反应过程转变到动 力学范围时将不再起作用，此时的粒度称为“临界粒度”，髙炉冶炼条件下为3 ~5mm0矿石的孔隙度在很大程度上决定了矿石的还原性，因为在很多情况下，内 扩散往往成为反应过程的限制性环节。
孔隙度大，开放型孔隙多，以及还原产 物层产生裂缝等均会加速内扩散过程促进还原进行。反之，结构致密，孔隙度 小或多为封闭型孔，还原性显著降低。浮氏体的性状和形态对还原产物金属铁层的结构有很大影响。
当浮氏体的 纯度髙及还原温度较高时，生成的金属铁层则较为疏松，内扩散阻力小。 此 外，铁矿物结构不同，其还原的难易程度有很大差别，一般由易到难的顺序 为：球团矿-褐铁矿-高碱度烧结矿-菱铁矿-赤铁矿-磁铁矿-均热炉渣等。
铁的复合化合物，如烧结矿及均热炉渣中的硅酸铁（Fe2Si04)，钛磁铁矿 中的钛铁矿（Fe0Ti02)、钛尖晶石（2Fe0。 Ti02)和钛磁铁矿（Fe304 • Ti02)等的还原，首先要分解成自由的铁氧化物才能被还原，因此要在高温 时进行，属于难还原的铁矿物。
(6) 煤气成分髙炉煤气是由CO、H2、N2组成的。由于H2的扩散系数和反应速度常 数都大于CO,所以提高含量将加快还原反应速度。 而N2在反应界面吸附 过程中，占据了活性点，减少了 CO和H2气体还原剂的吸附量，从而阻碍还 原过程的进行。
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