高頻感應(yīng)爐

當(dāng)t = 0時，PO2 = P0O2,，將式(2-65)積分可得 2（P0O21/2 －PO21/2 ）＝Km (ART/V) ?t (2-66) 將實驗結(jié)果按式(2-66)的關(guān)系作圖得到圖2-58的結(jié)果。由該圖可看出符合式(2-66)的關(guān)系，說明以上鐵液吸氧的速率方程式符合實際情況，因而證明鐵液通過氧化膜被氧化的速度限制性環(huán)節(jié)是氧原子在氣相一氧化物界面靠氧化物側(cè)的擴(kuò)散。圖2-58中的斜率Km代表了反應(yīng)過程中鐵液吸氧速率的大小。實驗時，還可在鐵液中添加不同的合金元素，以研究鐵液中各種元素對鐵液吸氧速度的影響。 圖2-57. 在氧化過程中反應(yīng)室內(nèi)氧氣 圖2-58. 2(√P0O2-√PO2)與 壓力變化的一個例子 (ART/V)·t 的關(guān)系 No A,cm2 T, ℃ 1-反應(yīng)開始;2-氧氣沖入真空室中壓力降低; ○ T-6 3.11 1553 3-氧氣與鋼液迅速反應(yīng);4-表面產(chǎn)生氧化鐵 △ T-12 3.23 1636 膜后的反應(yīng)階段 ● P-1 4.05 1600 □ O-5 5.18 1600 2.6.4 氣一固反應(yīng)動力學(xué)研究方法 2.6.4.1熱天平法(減重法) 在鋼鐵冶金所涉及的氣一固反應(yīng)中，人們研究最多的是鐵礦石還原。研究氣體還原鐵礦石動力學(xué)的常用方法是熱天平法。用該方法實驗時，將礦球用鉑絲懸掛在天平上，吊在高溫爐內(nèi)，在惰性氣氛中升溫至預(yù)定溫度，通入恒壓恒流量的還原氣體進(jìn)行還原。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，礦球的質(zhì)量不斷減少（因失氧），其值可從天平上讀取。反應(yīng)t時刻的礦球還原率F可由下式表示。 Wo－Wt t時刻礦球累計減重(失氧量，mg) F ＝ ——————————— ＝ —————————————— (2-67) Wo(0.43TFe - 0.112FeO) 礦球中總氧量（mg） 式中：Wo為試驗前礦球的質(zhì)量；Wt 為還原開始t分鐘后礦球質(zhì)量； TFe為還原前礦球中總Fe質(zhì)量分?jǐn)?shù)；FeO為還原前礦球中FeO質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 根據(jù)礦球化學(xué)分析結(jié)果，礦球所含總氧量為Wo?O，其中 ?O＝OFe2O3+OFeO ＝(TFe－56/72?FeO)?48/112+16/72?FeO ＝0.43TFe－0.112FeO 2.6.4.2 氣相成份分析法 除了熱天平方法之外，還有氣相分析法。氣相分析法是使用紅外線氣體分析儀在線測量還原過程逸出的氣體中組分（CO，CO2）的濃度，并根據(jù)逸出氣體的流量得到礦石樣品的還原率F。 F= (n1+n2)/n?O (2-68) 式中: n1－以CO形式逸出的氧mol數(shù)=?(1/22.4)f{%CO}Δt n2－以CO2形式逸出的氧mol數(shù)=?(1/22.4)f{%CO2}Δt f －逸出氣體的流量 2.6.4.3 固相化學(xué)分析法 固相分析法是在還原過程中取樣做化學(xué)分析以確定還原率。熱天平法測試簡單、精度高，是研究氣體（CO、H2）還原鐵礦石的動力學(xué)的常用方法，但對于還原反應(yīng)外有失重的原料就不適用了，下面以含鋅粉塵配碳球團(tuán)中Zn的還原揮發(fā)動力學(xué)的研究為例，介紹固相分析法。 例: 含鋅粉塵配碳球團(tuán)中氧化鋅還原揮發(fā)動力學(xué)研究方法 (1)實驗方法

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