气体非等摩尔扩散对焦炭溶损反应的影响

焦炭作为重要的炼铁原料,其热态性能的优劣备受关注。而同一种焦炭使用不同热性质评价体系(CRI、CSR、CRR_(25)、CSR_(25))得到的结果可能完全不同,根源在于对焦炭溶损反应机理的认知不够深入全面。焦炭发生溶损反应过程中,气体非等摩尔扩散这一因素常常被忽略,导致对焦炭溶损反应机理的认知出现偏差。为了能够更加清晰全面地了解焦炭溶损反应机理,建立了考虑气体非等摩尔扩散的溶损反应动力学模型,进行了工业焦炭与CO_(2)在1100~1300℃溶损达到25%的气化反应试验,通过对比考虑和不考虑气体非等摩尔扩散的CO_(2)内扩散有效系数、CO_(2)在焦炭内部浓度有效区域和反应限制环节,说明了气体非等摩尔扩散对焦炭溶损反应的影响。结果表明,考虑气体非等摩尔扩散的情况下,CO_(2)内扩散有效系数减小,且随着温度、反应进程和焦炭内部半径而改变;CO_(2)在焦炭内部浓度有效区域随温度上升开口减小、面积减小、位置降低且更靠近焦炭表面,溶损反应区域减小;反应限制环节随反应进行无明显变化趋势,始终保持稳定。