含鐵原料物理結構特征-顯微鏡測定微氣孔率
含鐵原料的物理結構特征
長期以來,許多煉鐵工作者都很重視含鐵原料的氣孔率這一物
性指標,做過很多測定。多孔物料的氣孔率可間接體現反應接觸表
面積,孔多則有利于還原氣體的擴散。早期的研究曾用真假密度法
測物料的宏觀氣孔率,此法沿用至今。以后,用毛細管凝結法、
單分子或多層分子吸附法與顯微鏡法測定微氣孔率。為闡明還原氣
體在物料中的擴散規律以及外界條件的作用,必須了解氣孔容積與
表面積按氣孔半徑大小的分布值。應用汞測孔儀可測得各種煉鐵原
料的物理結構特性、可靠地提供氣孔半徑(35μm~2.5 nm)分布的
容積和表面積信息。
隨煉鐵原料的物理結構與外界還原條件(溫度、壓力、流量、氣相
成分)的不同,氣孔內的氣體擴散有三種類型:自由擴散、分子擴
散和活化擴散。每種擴散類型都有其規律性。具有復雜結構的多孔
煉鐵物料在還原過程中,其不同氣孔內可能同時存在三種擴散或它
們之間的過渡
狀態。因此,隨著原料氣孔結構的變化,還原過程的速率與外
界條件有不同的聯系。
眾所周知,各種煉鐵原料被加熱及部分還原后其物理結構必然
發生變化,這些變化及其與初始物理結構的關系是需要考察的。但
尤其重要的是應測定與研究還原產物層物理結構,它實際上決定了
還原氣體和氣相產物的擴散類型及速率。
近年來,有些研究工作者報道過不同還原溫度下氣孔按其半徑
(10000~100 nm)分布的數據。關于還原產物層,他們僅提及會有
新的性質不同的孔隙結構。迄今,這個課題尚缺少系統的研究,有
人認定該層的氣孔半徑為1~5 nm,但和其他測定數據差異較大。