段超
- 作品数：3 被引量：7H指数：1
- 供职机构：武汉科技大学材料与冶金学院钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：冶金工程环境科学与工程更多>>
- SiO_2-CaO-Al_2O_3-MgO-FeO熔渣的电解还原行为被引量：1
- 2015年
- 电解含有铁氧化物的熔渣是一个潜在的减少甚至消除CO2排放的钢铁冶炼短流程新工艺.本文采用MgO或Y2O3稳定的氧化锆管内装碳饱和铁熔体做阳极,构建可控氧流电池:铁棒|Fe+FeO(slag)|ZrO2(MgO或Y2O3)|[O](Fe+C饱和)|石墨棒.在1723 K高温下通过测定电池开路电压-时间曲线、线性扫描伏安曲线、恒电压电解曲线研究了SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO熔渣的电解还原行为,并借助扫描电镜与能谱分析了残样的显微结构与成分.结果表明:在本实验条件下,测定获得SiO2-Ca O-Al2O3-MgO-FeO熔渣中FeO的分解电压约为-0.25 V,测定结果位于Fact Sage热力学软件理论计算值范围内,表明采用本实验装置测定熔渣中FeO分解电压是可行的.在外加电压条件下可以从SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO熔渣中电解还原获得金属铁(或铁合金).可控氧流电解还原电流的大小及FeO还原效果与外加电压、ZrO2稳定剂的种类和ZrO2管(阳极)插入熔渣中的深度等因素有关.
- 高运明阮栋杨映斌段超
- 关键词：电解还原
- SiO_2-CaO-MgO-Al_2O_3熔渣中铁氧化物的分解电压被引量：6
- 2015年
- 电解含有铁氧化物的熔融电解质提铁是一种钢铁冶炼短流程新工艺,该工艺可以减少甚至消除CO2排放。为测定熔渣中铁氧化物的分解电压,采用一端封闭的氧离子传导的氧化锆基固体电解质管内装熔渣,并以烧结在固体电解质管封闭端外侧表面的多孔铂金作为阳极,构建一种阴、阳极相互隔离的新型管状电解池。将该电解池的多孔铂金阳极置于恒定氧分压的气氛下,在熔渣中分别插入铱丝、铁棒作为阴极,利用线性扫描伏安法测定了1 723K下SiO2-CaO-MgO-Al2O3熔渣中FeO的分解电压,研究了熔渣碱度、阴极材料以及阳极气氛氧分压等因素对FeO分解电压的影响。结果表明,增大熔渣碱度、阴极还原合金化以及降低电解产物气体O2的分压,均可降低FeO的分解电压,有利于FeO的电解。测定结果与采用FactSage 6.1热力学软件理论计算的结果一致。证实采用氧离子传导的固体电解质管构建新型管状电解池,测定固体电解质管内熔渣中氧化物的分解电压是可行的。
- 杨创煌高运明杨映斌洪川段超阮栋
- 关键词：熔渣铁氧化物电解池
- 电化学方法测定CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-FeO熔渣中FeO的活度被引量：1
- 2016年
- 利用MgO部分稳定的氧化锆管构建固体电解质电池:(+)Pt丝│Pt(air)│ZrO_2(MgO)│Ag+FeO(slag)│Fe丝(-),测定1723K下CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-FeO五元渣系在不同FeO含量下的开路电位,计算得熔渣中FeO活度的变化,并将实验结果与FactSage热力学软件及正规离子溶液模型的理论计算值进行对比。结果表明,当外侧电极参考气氛由Ar气变为空气时,电池的开路电位发生明显的骤变,且稳定开路电位随熔渣中FeO含量的升高而降低,其对应的FeO活度则随之增加;FeO活度测定结果介于FactSage热力学软件和正规离子溶液模型的理论计算值之间,表明采用本文构建的新电池装置测定熔渣中FeO活度是可行的。
- 阮栋高运明段超张灿磊
- 关键词：FEO活度开路电位
