氧化物添加剂促进碳化铁生成及稳定的作用机理研究

碳化铁是一种绿色冶金产品和多用途功能材料。作为新铁源将给电炉短流程为主的钢厂带来巨大变革。碳化铁生产是理想的绿色冶金技术。碳化铁替代高炉炼铁，在能耗、环保和经济上有很大的优势。但碳化铁生产对铁精矿原料的依存性很大而且存在难以确定的因素，转化速度慢和产率不高也是需要解决的迫切问题。申请人发现少量的钒氧化物添加可显著促进碳化铁的生成并提高其稳定性，还原铁对甲烷或CO分解的催化很可能是碳化铁生成的限制环节。本项目拟研究氧化物添加剂对铁精矿球团在H2和CO气氛中的中间产物- - 还原铁的微观结构和表面活性及其对还原铁在H2-CH4和CO-CO2气氛中碳化的速率的影响，求出添加不同氧化物时铁与甲烷和CO反应生成碳化铁的反应及其逆反应的速率常数和相应的反应活化能，探讨铁在H2-CH4和CO-CO2气氛中碳化的反应机理及氧化物添加剂的催化机理，为解决长期困扰碳化铁生产工艺中的难题提供理论和实验依据。