Characteristics study and process optimization of direct reduction of natural hematite with ammonia

赤铁矿 化学 化学工程 氧化铁 氨生产 活化能 扫描电子显微镜 材料科学 无机化学 冶金 矿物学 复合材料 有机化学 工程类
作者
Li Li,Pengyu Li,Hongwu Li,Yuejun Liu,Xianchun Li
出处
期刊:Ironmaking & Steelmaking [Taylor & Francis]
标识
DOI:10.1177/03019233251349997
摘要

The ironmaking process in the steel industry is characterized by high energy consumption and environmental pollution. To address these issues, this study explored direct reduction ironmaking technology utilizing ammonia (NH 3 ) as a hydrogen carrier. NH 3 surpassed H 2 in technical maturity for liquefaction and transport, offering significantly lower transportation costs. In this study, NH 3 served as a reducing agent in the treatment of natural hematite using a horizontal high-temperature heat treatment electric furnace. The study investigated the effects of reduction temperature, gas concentration, and reduction time on the reduction process. The experimental results indicated that NH 3 exhibited superior reducibility toward natural hematite under specific conditions. An elevation in temperature and an increase in NH 3 concentration substantially enhance the reduction efficacy of hematite. Higher temperatures facilitate the forward progression of the reaction and diminish the requisite critical NH 3 concentration. At 900°C, a flow rate of 500 mL·min −1 , and 30% ammonia concentration, complete reduction of hematite powder was achieved in 12 min. Scanning electron microscopy (SEM) characterization revealed gradual precipitation and coarsening of spherical iron (Fe) particles, forming a porous and loose structure.The ammonia reduction of iron oxide process is divided into three stages, sequentially controlled by surface chemical reactions, diffusion, and the shrinking core model. The third stage is the rate-controlling step with an activation energy of 69.67 kJ/mol.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
芊芊君子发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
2秒前
molihuakai应助鱼爱吃甜甜圈采纳,获得10
3秒前
儒雅颜完成签到,获得积分10
4秒前
yyyy发布了新的文献求助10
5秒前
寻歌完成签到,获得积分10
5秒前
敏er好学完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
st关闭了st文献求助
7秒前
丘比特应助桔汁糖江采纳,获得10
8秒前
9秒前
wzy512发布了新的文献求助10
9秒前
deer完成签到,获得积分10
11秒前
薄荷水发布了新的文献求助10
11秒前
完美世界应助刘甜甜采纳,获得10
12秒前
夏爽2023发布了新的文献求助40
12秒前
12秒前
科研通AI6.4应助王大壮采纳,获得10
12秒前
13秒前
GO1完成签到,获得积分20
14秒前
16秒前
褚明雪发布了新的文献求助10
17秒前
英俊的铭应助Rnaissance采纳,获得10
17秒前
GO1发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI6.4应助阿柒采纳,获得10
19秒前
yi完成签到,获得积分10
21秒前
1206完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
研究牛牛完成签到 ,获得积分10
22秒前
Charlie发布了新的文献求助10
22秒前
科大鲨鱼完成签到,获得积分10
23秒前
上官若男应助wzy512采纳,获得30
23秒前
wu无发布了新的文献求助10
24秒前
Behappy完成签到 ,获得积分10
24秒前
wbbbb发布了新的文献求助10
25秒前
CipherSage应助拼搏的依风采纳,获得10
25秒前
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
The Foundation of Positive Psychology 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7676449
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9242439
关于积分的说明 19917284
捐赠科研通 7246719
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3286428
关于科研通互助平台的介绍 2444474
邀请新用户注册赠送积分活动 2289405