铁精矿内配生物质直接还原的研究

采用碳中性、清洁、可再生的生物质作为还原剂，对铁精矿内配生物质直接还原及其还原行为进行研究。研究结果表明：铁精矿内配生物质在直接还原前期快速产生CO、H₂、C_mH_n、CO₂、H₂O等，在反应罐内形成最高可达16 k Pa的压力，有利于生物质热解后在铁精矿颗粒表面及孔隙内沉积生物质炭及其原位气化，生成H₂和CO，并与铁氧化物还原反应构成耦合作用，显著促进了铁氧化物低温快速还原。与传统的未反应核模型不同，新生的金属铁向气流方向迁移和聚集，形成了纤维状的金属铁晶须。提高还原温度和延长还原时间能够加快铁晶须的迁移和生长，在还原温度为1 040℃和还原时间为50 min的条件下，海绵铁金属化率高达97.21%，铁晶须的宽度达4～10μm。