预氧化磁铁矿球团的还原和渗碳行为研究

摘要

磁铁矿是一种难渗碳的铁矿石。为了提高磁铁矿球团的渗碳性能,本文对磁铁矿球团进行了预氧化处理,并进一步研究了磁铁矿球团的氧化、还原和渗碳行为。磁铁矿球团在空气中进行氧化并在CO-CO_(2)-H_(2)气氛中进行渗碳,利用热重分析仪、X射线衍射仪(XRD)、红外碳硫分析仪和扫描电子显微镜(SEM)研究产物的渗碳指数、微观结构和物相变化,以揭示磁铁矿的氧化、还原和渗碳行为。结果表明:在预氧化过程中,球团中致密的磁铁矿颗粒被氧化为多孔的赤铁矿颗粒,Fe_(3)O_(4)转化为晶格缺陷较高的Fe_(2)O_(3),多孔的赤铁矿颗粒和新生的Fe_(2)O_(3)显著提高了球团的还原速率;在还原过程中,多孔的赤铁矿颗粒被还原为多孔的金属铁颗粒,球团的高还原速率和金属铁颗粒的多孔结构显著提高了球团的渗碳效率;较高的预氧化温度有利于磁铁矿球团的渗碳,但当氧化温度增加到1000℃时,由于氧化铁的再结晶,其预氧化球团的渗碳指数反而有所降低;磁铁矿球团渗碳的最佳预氧化温度为900℃。