Re-examination on isothermal oxidation kinetics of vanadium–titanium magnetite pellets
- 06.08.2025
- Original Paper
- Verfasst von
- Yong-kang Zhang
- Guang-hui Li
- Ye-sheng Cheng
- Cheng-zhi Wei
- Jin Zhang
- Xin Zhang
- Tao Jiang
- Erschienen in
- Journal of Iron and Steel Research International | Ausgabe 10/2025
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Abstract
Dieser Artikel befasst sich mit der Oxidationskinetik von Vanadium-Titan-Magnetit (VTM) -Pellets, einem entscheidenden Prozess zur Verbesserung der Qualität von Pellets, die in der Stahlproduktion verwendet werden. Die Studie untersucht die Auswirkungen von Oxidationstemperatur und Sauerstoffgehalt auf den Oxidationsgrad von VTM-Pellets und zeigt, dass höhere Temperaturen und erhöhte Sauerstoffgehalte die Oxidationsraten signifikant verbessern. Die Forschung verwendet das schrumpfende, nicht reagierende Kernmodell, um den Oxidationsprozess zu analysieren und verschiedene Stadien der Präoxidation, der mittleren Oxidation und einer letzten stabilen Phase zu identifizieren. Die Ergebnisse unterstreichen die Wichtigkeit optimaler Temperaturen und Sauerstoffgehalte, um qualitativ hochwertige VTM-Pellets zu erhalten, und geben praktische Empfehlungen für industrielle Anwendungen. Darüber hinaus vergleicht der Artikel das Oxidationsverhalten von VTM-Pellets mit dem von Magnetit-Pellets, was wertvolle Erkenntnisse über die einzigartigen Herausforderungen von VTM-Pellets liefert. Die Studie endet mit spezifischen Richtlinien für die Vorwärmbedingungen, um eine effiziente und effektive Oxidation zu gewährleisten und letztlich zur Produktion hochwertiger Pellets für die Stahlerzeugung beizutragen.
KI-Generiert
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Abstract
The factors affecting the oxidation degree of vanadium–titanium magnetite (VTM) pellets were analyzed via the isothermal oxidation experiment. Furthermore, the oxidation kinetics of VTM pellets were explored through linear fitting to the kinetic equations based on the shrinking unreacted-core model. The results reveal that VTM pellets undergo oxidation in three distinct phases: pre-oxidation, mid-oxidation, and final stable phase. Notably, the mid-oxidation phase is absent in magnetite oxidation. The shrinking unreacted-core model has been proven to be suitable for modeling the process of oxidizing VTM pellets. In the pre-oxidation stage, the rate-controlling step is determined by both the oxidation temperature and the effective oxygen concentration. The influence of the effective oxygen concentration on the rate of oxidation is more pronounced at temperatures between 1073 and 1273 K, especially when the oxygen content falls below 15 vol.%. For the production of oxidized VTM pellets, it is necessary to maintain a preheating temperature above 1173 K (to accelerate the oxidation reaction) and below 1473 K (to prevent the swift formation of compact Fe2TiO5 at the shell of the pellet) in an oxygen-enriched atmosphere.
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- Titel
- Re-examination on isothermal oxidation kinetics of vanadium–titanium magnetite pellets
- Verfasst von
-
Yong-kang Zhang
Guang-hui Li
Ye-sheng Cheng
Cheng-zhi Wei
Jin Zhang
Xin Zhang
Tao Jiang
- Publikationsdatum
- 06.08.2025
- 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/s42243-025-01523-3
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