.jpg)
.jpg)
Structure evolution of a magnetite iron ore/carbon composite pellet during solid-state reduction under microwave heating
Sự thay đổi cấu trúc của quặng viên composit manhêtit trộn than trong quá trình hoàn nguyên trạng thái rắn trong lò vi sóng
PHÙNG KIÊN CƯỜNG Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội NGÔ QUỐC DŨNG Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội ĐỖ THỊ NGỌC ÁNH Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội NGÔ SỸ HIẾU Tổng Công ty Thép Việt Nam, 91 Láng Hạ, Đống Đa, Hà Nội NGÔ ĐỨC TUYÊN Công ty cổ phần Thép Hòa Phát Dung Quất, Bình Sơn, Quảng Ngãi NGUYỄN QUANG TÙNG Công ty cổ phần Thép Hòa Phát Dung Quất, Bình Sơn, Quảng Ngãi CHU THỊ MINH THU Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội LẠI VĨNH KHỞI Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội ĐỖ NGUYỄN QUANG CHIẾN Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội NGUYỄN THỊ HOÀNG OANH Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội NGUYỄN HOÀNG VIỆT Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội *Email: viet.nguyenhoang@hust.edu.vnNgày nhận bài: 28/7/2021, Ngày duyệt đăng: 6/10/2021
TÓM TẮT
Trong nghiên cứu này đã khảo sát sự thay đổi cấu trúc trong quá trình hoàn nguyên trực tiếp quặng composit manhêtit Minh-Sơn bằng than antraxit, gia nhiệt vi sóng. Kết quả được phân tích bằng các phương pháp hiển vi điện tử quét, phổ phân tán năng lượng và nhiễu xạ Rơnghen. Các kết quả nhiễu xạ được phân tích bằng phần mềm MDI Jade và so sánh với mẫu chuẩn để kết luận về sự hình thành pha khoáng vật. Với công suất vi sóng đạt 60 %, pha wüstite (FeO) xuất hiện sau thời gian nung 60 phút, sắt kim loại và fayalit xuất hiện trong các mẫu hoàn nguyên sau thời gian nung 90 phút đến 120 phút cùng với các pha dư như Fe2C3, Fe3U4, FeO và SI02- Với công suất vi sóng đạt 90 %, sắt kim loại đã xuất hiện trong các mẫu hoàn nguyên sau thời gian nung là 30 phút đến 120 phút, và fayalit đã xuất hiện trong các mẫu hoàn nguyên sau thời gian nung 60 phút đến 120 phút. Quặng viên ép thành phẩm, với công suất của lò vi sóng 90 % và thời gian nung là 120 phút, đã thu được các pha duy nhất của sắt kim loại và fay-alit trong độ phân giải của nhiễu xạ Rơnghen. Kết quả nghiên cứu thu được có thể minh họa hành vi của viên ép quặng sắt manhêtit trộn than trong quá trình hoàn nguyên bằng cacbon ở trạng thái rắn trong lò gia nhiệt vi sóng. Từ khóa: lò gia nhiệt vi sóng, hoàn nguyên trực tiếp, quặng viên composit trộn than, than antraxit.ABSTRACT
In the present study, the structure evolution under direct reduction of a Minh-Son magnetite iron ore/carbon composite pellets in a microwave-heating kiln under different microwave wattage of 60 and 90 % (with the firing time from 15 to 120 min.) was investigated. The microstructure of the pellets was characterized by scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction (XRD). The phase formation was indexed using MDI Jade from the peaks matching the reference sample. At the microwave’s wattage of 60 %: the wustite (FeO) has appeared after firing time of 60 min., the metallic iron and fayalite have appeared in the reduced samples after firing time of 90 min. to 120 min. with retained phases of Fe203, Fe304, FeO and Si02- While at the microwave’s wattage of 90 %, the metallic iron has appeared in the reduced samples after firing time of 30 min. to 120 min and fayalite has appeared in the reduced samples after firing time of 60 min. to 120 min. The final reduced pellet, under microwave’s wattage of 90 % and firing time of 120 min., shows the only phases of metallic iron and fayalite according to the XRD resolution. The present work could provide a scientific understanding to illustrate iron ore/carbon composite pellet behavior during solid-state carbothermic reduction under a microwave-heating. Keywords: microwave-heating kiln, direct reduction, iron ore-coal composite, anthracite coal Page: 2 – 7 RESEARCH Get article