CO气氛下MgO对Fe_2O_3还原时金属铁析出微观行为的影响.pdf

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1、2012年5期有色金属(冶炼部分)(http：／／ysy1．bgrimm．cn)·43·doi：10．3969／J．issn．1007。7545．2012．05．014CO气氛下MgO对Fe2O3还原时金属铁析出微观行为的影响赵志龙，唐惠庆，郭占成(北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京100088)摘要：利用高温光学体视显微镜和高温热台研究MgO对CO还原Fe0中铁晶须成核、生长的影响，并结合SEM、EDS、TG、红外光谱等，从微观角度揭示MgO对还原过程气固界面上金属铁的析出形态的影响机理。结果表明，掺入MgO能有效改变氧化铁还原后析出铁的形态，抑制了铁晶须成核和生长；当掺人

2、质量分数超过2时，还原后金属铁全部以层状晶析出，无铁晶须形成。关键词：高温光学体视显微镜；高温热台；原位观察；CO还原；铁晶须；MgO中图分类号：TF556文献标识码：A文章编号：1007—7545(2012)05—0043—05EffectofMgOonMicro—behaviorforPrecipitationofMetallicIroninFe203ReductionunderCOAtmosphereZHAOZhi—long，TANGHui—qing，GUOZhan—cheng(StateKeyLaboratoryofAdvancedMetallurgy，UniversityofS

3、cienceandTechnologyofBeijing，Beijing100083，China)Abstract：TheeffectsofMgOonthenucleationandgrowthofironwhiskersandtheirmechanisminF02O3reductionwithC0werestudywithstereoopticalmicroscopeandhotstage．TheeffectingmechanismOfMgOontheprecipitationmorphologyofmetallicironatthegas—·solidinterfacesduring

4、reductionwasre—vealedfrommicroaspectwithSEM，EDSTGandFT—IR．TheresultsindicatethatdopedMgOcaneffec—tivelychangetheprecipitationmorphologyofmetallicironafterthereductionofFe2O3，andinhibitthenu—cleationandgrowthofironwhiskers．WhentheamountofMgOadditionismorethan2％(mass)，allme-tallicironformsaslaminat

5、ecrystal，andironwhiskerscouldnotbeobserved．Keywords：stereoopticalmicroscope；hot—stage；insituobservation；COreduction；ironwhisker；MgO流化床作为炼铁还原反应器很早就被试图用于Ca等)对铁的析出形态有很大影响。因此，掌握这直接还原炼铁和熔融还原炼铁口]。但铁矿石还原时些元素对金属铁析出形态作用行为，对研究黏结机的黏结失流现象一直阻碍着其应用和推广。黏结的理和抑制黏结措施有非常重要的意义。产生与还原过程中金属铁的析出形态有密切联系，在掌握气体还原过程中金属铁析出形态

6、的演变其中还原时颗粒问铁晶须的物理接触和化学作用是规律后l_9]，本文研究MgO对氧化铁气体还原时金主要原因[2-8]。铁晶须的生长是由于气体扩散条件、属铁析出微观行为的影响。从原位观察和反应动力还原过程中金属铁不均匀形核造成的，另外矿石颗学等方面对掺入MgO前后还原时的气固颗粒界面粒的化学成分，尤其是一些金属矿质元素(如Mg、反应机理进行研究。基金项目：国家自然科学基金委与上海宝钢集团公司联合基金重点项目(50834007)收稿日期：2012—01—18作者简介：赵志龙(1984一)，男，内蒙古呼和浩特市人，博士研究生．·44·有色金属(冶炼部分)(http：／／ysy1．bgrimm

7、．cn)2012年5期在同样温度和还原气氛的条件下考察MgO对1试验材料及方法CO还原动力学的影响。试验称取10mg样品研究1．1试验仪器及装置还原过程中的热物性变化及反应。使用LINKAMTS1500高温热台和ZEISS2试验结果与分析SteRE0DiscoveryV20高温体视显微镜进行原位观测(图1)，NEXUS一470红外光谱仪，STAPT16002．1MgO对Fe：o还原影响的原位观察HIGHPRESSURE／5高温高压同