Effect of coal-based composite binders on isothermal oxidation kinetics of vanadium–titanium magnetite pellets
- 20.06.2025
- Original Paper
- Verfasst von
- Yong-kang Zhang
- Guang-hui Li
- Ye-sheng Cheng
- Jin Zhang
- Cheng-zhi Wei
- Xin Zhang
- Tao Jiang
- Erschienen in
- Journal of Iron and Steel Research International | Ausgabe 10/2025
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Abstract
Der Artikel befasst sich mit der Oxidationskinetik von Vanadium-Titan-Magnetit-Pellets (VTM), einer reichen Quelle von Eisen, Vanadium und Titan, die für hochwertige Hochofenladungen von entscheidender Bedeutung sind. Die Studie konzentriert sich auf die Verwendung von Verbundbindemitteln auf Kohlebasis, F-Bindemittel und 3Co-Bindemittel als Alternativen zu herkömmlichen Bindemitteln aus Bentonit. Diese Bindemittel, die aus minderwertiger Kohle gewonnen werden, bieten Vorteile wie verbesserte Eisengehalte und geringere Bindemittelzugabe und adressieren die Herausforderungen, die durch die komplexen Oxidationsmechanismen von VTM entstehen. Die Forschung zeigt, dass der Oxidationsprozess von VTM-Pellets in drei Stufen unterteilt werden kann: Vor-Oxidation, Mitte-Oxidation und Post-Oxidation, die jeweils durch unterschiedliche Oxidationsraten und -mechanismen gekennzeichnet sind. Die Studie hebt die überlegene Leistung von 3Co-Bindemitteln in Bezug auf Oxidationskinetik und mechanische Festigkeit hervor und liefert eine umfassende Analyse des Oxidationsverhaltens unter verschiedenen Temperaturen und Zeiten. Die Ergebnisse bieten wertvolle Einblicke in die Optimierung der Pelletsproduktionsprozesse und unterstreichen das Potenzial kohlebasierter Verbundbindemittel zur Steigerung der Effizienz und Qualität der Pelletsproduktion.
KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
Abstract
The isothermal oxidation kinetics of vanadium–titanium magnetite (VTM) pellets prepared with 3Co-binder (coal-based colloidal composite binder) and F-binder (pulverized Funa binder) are compared. The oxidation process was analyzed using the first-order irreversible reaction, following the shrinking unreacted nucleus model. The results demonstrate that VTM pellets prepared with 3Co-binder exhibit a faster oxidation rate than those with F-binder across the temperatures ranging from 1073 to 1473 K. In both cases, the oxidation process was controlled by an interfacial chemical reaction during the pre-oxidation stage and by internal diffusion during the mid-oxidation stage. The type of binder did not influence the primary oxidation control mechanism of the VTM pellets. However, the apparent rate constants in the pre-oxidation stage and the internal diffusion coefficients in the mid-oxidation stage were higher for pellets with 3Co-binder compared to those with F-binder. The apparent activation energies for the 3Co-binder pellets were similar to those of bentonite, indicating favorable kinetic conditions without negative impacts on the oxidation process. Nonetheless, it is important to note that pellets with F-binder required a longer oxidation time than those with 3Co-binder.
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- Titel
- Effect of coal-based composite binders on isothermal oxidation kinetics of vanadium–titanium magnetite pellets
- Verfasst von
-
Yong-kang Zhang
Guang-hui Li
Ye-sheng Cheng
Jin Zhang
Cheng-zhi Wei
Xin Zhang
Tao Jiang
- Publikationsdatum
- 20.06.2025
- Verlag
- Springer Nature Singapore
- Erschienen in
-
Journal of Iron and Steel Research International / Ausgabe 10/2025
Print ISSN: 1006-706X
Elektronische ISSN: 2210-3988 - DOI
- https://doi.org/10.1007/s42243-025-01479-4
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