材料研究学报

作者：白立伟, 刘炳南, 佟可蕙, 张雪

单位：1.东北大学材料科学与工程学院 沈阳 1108192.中国科学院金属研究所 沈阳 1100163.海洋装备金属材料及其应用全国重点实验室 鞍山 1140094.鞍钢集团钢铁研究院 鞍山 1140095.鞍钢集团工程技术有限公司 鞍山 114021

关键词：材料科学其它学科,氢基直接还原,球团矿,微观形貌,孔隙率

基金：国家自然科学基金区域创新发展联合基金(U23A20608)

在600~900 ℃对球团矿进行纯氢还原并分析其还原热力学和组织结构演化，揭示温度对直接还原炼铁行为的微观作用机制。结果表明，在热力学上，球团矿在Fe2O3→Fe3O4反应阶段对还原剂H2的扩散迁至和对反应产物H2O的扩散迁离的需求远低于Fe3O4→FeO和FeO→Fe反应阶段；提高温度可增大Fe3O4→FeO和FeO→Fe反应的热力学驱动力，提高球团矿的还原程度；随着温度的升高球团矿内部孔隙的数量和尺寸变大，缩短了还原反应的扩散传质路径、增大了扩散驱动力；随着温度进一步由800 ℃升高到900 ℃，Fe的形核生长呈现出不同的形态，还原效率的提高较为有限。

来源：2025年第12期

《材料研究学报》期刊编辑部

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