Title of article :
An Investigation on Devolatilization of Non-coking Coal and Non-isothermal Reduction of Iron Oxide
Author/Authors :
Hemmatia, M. H. Department of Metallurgical Engineering - Iron and Steel Research Center - Ferdowsi University of Mashhad , Vahdati Khaki, J. Department of Metallurgical Engineering - Iron and Steel Research Center - Ferdowsi University of Mashhad , Zabett, A. Department of Metallurgical Engineering - Ferdowsi University of Mashhad
Issue Information :
فصلنامه با شماره پیاپی سال 2015
Abstract :
The devolatilization of a non-coking coal and the reduction of iron oxide fines by volatile matter (VM)
were studied non-isothermally using thermogravimetery (TG) in argon atmosphere. The
devolatilization of the coal showed five different regions in terms of the rate of devolatilization. The
maximum rate of devolatilization and the maximum weight loss occur between 640oC and 725oC
furnace temperature. The effect of the heating rate and the coal particle size on devolatilization were
studied. Increasing the heating rate and the particle size resulted in lower devolatilization. Nonisothermally
reduction of iron oxide by VM in a multi-layered array was investigated. A reduction
degree of 40 percent was reached while heating the pack from room temperature to 950oC.Three
distinct regions of reduction were observed for reduction of Fe2O3. The XRD patterns confirmed the
stepwise reduction of iron oxide.
Farsi abstract :
فرايند خروج مواد فرار زغال سنگ كك نشو و احياي اكسيد آهن توسط مواد فرار در شرايط غير هم دما در يك كوره ي تحليل حرارتي- ثقلي و در محيط آرگن بررسي شد. منحني خروج مواد فرار از لحاظ ميزان و نرخ خروج آنها از پنج منطقه ي مجرا تشكيل شده است. بيشينه ي خروج مواد فرار در بازه ي دمايي 640 تا ۷۲۵ درجه ي سانتي گراد در كوره حاصل شد. اثر اندازه ي ذرات زغال سنگ و نرخ گرمايش زغال بر منحني خروج مواد فرار مطالعه گرديد. افزايش سرعت گرمايش و اندازه ي ذرات موجب كاهش ميزان خروج مواد فرار شد ولي از تأثير اين كاهش با افزايش دما كاسته شد. آرايش چند لايه براي بررسي احياي غير همدماي اكسيد آهن توسط مواد فرار مورد استفاده قرار گرفت. در آرايش چند لايه، درجه ي احياي 40 درصد به صورت غير هم دما به دست آمد. نرخ احيا وابسته به دما و ترموديناميك واكنشهاي احيا بود. الگوهاي پراش اشعه ي ايكس مرحله اي بودن فرايند احيا را در دماهاي مختلف نشان داد.
Keywords :
Volatile Matter , Devolatilizaiton , Non-isothermal Reduction , Iron Oxide , Non-coking Coal
Journal title :
Astroparticle Physics