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气一固反应在现代工业和科学技术的发展中占有很重要的地位,涉及领域广泛.该文尝试应用化学反应工程理论和热重动力学方法对冶金工业中的铁矿球团的氧化、熔剂性球团矿的氧化等重要气一固反应过程进行研究.其主要研究结果如下:1.由研究结果提出了微颗粒球团气-固反应和微颗粒球团双向气-固反应两个概念.并建立了微颗粒球团气一固反应的理论模型和初步建立了微颗粒球团双向气一固反应的理论模型.2.铁矿球团在600℃以上温度恒温氧化时,O<,2>向球团内反应区域的扩散传质是氧化过程的限制性环节.3.铁矿球团在程序升温氧化时,氧化速度是氧化过程的限制性环节.在400-800℃和8001000℃两个温区内氧化反应的机理不同.即在较低温度下氧化为与Fe<,3>O<,4>晶格结构相同的yFe<,2>O<,3>,在较高温度下,进行晶格重建,氧化为aFe<,2>O<,3>.4.在无氧化反应发生时,菱镁石粉在熔剂性球团矿内的分解速度的计算式为:r<,P>=(0.0032t-1.71)·e<-18143.8/T+16.69> · (1-f)5.在熔剂性球团程序升温氧化焙烧过程中,外界(炉膛)向球团内的传热是熔剂性球团内菱镁石粉分解过程的限制性环节.球团中的磁铁矿的氧化放热在一定程度上加速了菱镁石粉的分解过程,其作用不可以忽略.焙烧过程中,菱镁石粉分解产生的CO<,2>向球团外的扩散传质对O<,2>向球团内的传质有一定的阻碍作用.但是在该研究的原料配比条件下,菱镁石粉的分解反应并不能达到使球团内磁铁矿的氧化反应停止的程度.因而,在这个过程中不存在微颗粒球团双向气一固反应临界速度.