第4期 钟怡玮等：Fe表面纳微结构对Fe,O,流态化还原过程黏结失流的影响 ·411 尺度在0.1m以内，属于表面纳微结构.由图10 图11为700℃时N2流化纯Fe粉黏结前后颗 能谱分析(EDS)可知，黏结处的组成为金属铁，所以 粒的表面形貌.从图11可知：黏结前的Fe颗粒为 这些纳微结构应为铁晶粒或铁晶须.这表明在此温 海绵状，表面比较粗糙，在褶皱上分布有微凸起结 度下在这些铁晶粒或铁晶须形成的纳微结构处还原 构，基底面积较小，棱角分明；而黏结后的F颗粒表 析出的新鲜铁，软化后形成局部烧结区，使得颗粒互 面较为平滑，之前微凸起的基底面积增大，形状趋于 相黏连，从而造成颗粒黏结. 扁平颗粒间的黏结部位多为微凸起处，可能这些 L500 微凸起结构在低于正常熔点的温度下发生软化或熔 化，形成局部烧结，使得粗糙的褶皱相互黏连，造成 1000 黏结. 500 图12分别为104~147μm和37~44mFe颗 粒TGA前后表面形貌.TGA在l00mL·min-1Ar气 作量N 氛下进行，以15K·min1升温至900℃.从图可知， 图10黏结部位的能谱图 原样为单颗粒的海绵状铁，在TGA析仪中加热至 Fig.10 EDS spectrum of the location of sticking 900℃时，颗粒之间发生了明显的熔联团聚现象，褶 图11700℃时N2流化Fe粉黏结前后颗粒的SEM图.(a)黏结前：(b)黏结后 Fig.11 SEM images of Fe particles before and after sticking at 700 C:a)before sticking:(b)after sticking 图12Fe颗粒热重分析前后的SEM像.(a)热重分析前(104~147μm);(b)热重分析后(104~147μm);(c)热重分析前(37~44μm): (d)热重分析后(37~44m) Fig.12 SEM images of Fe particles before and after TGA:a)before TGA (104~147 um):b)after TGA 104~147 um):c)before TGA (37~44μm);(d)after TGA(37~44μm)第 4 期 钟怡玮等: Fe 表面纳微结构对 Fe2O3 流态化还原过程黏结失流的影响 尺度在 0. 1 μm 以内，属于表面纳微结构． 由图 10 能谱分析( EDS) 可知，黏结处的组成为金属铁，所以 这些纳微结构应为铁晶粒或铁晶须． 这表明在此温 度下在这些铁晶粒或铁晶须形成的纳微结构处还原 析出的新鲜铁，软化后形成局部烧结区，使得颗粒互 相黏连，从而造成颗粒黏结． 图 10 黏结部位的能谱图 Fig． 10 EDS spectrum of the location of sticking 图 11 为 700 ℃ 时 N2 流化纯 Fe 粉黏结前后颗 粒的表面形貌． 从图 11 可知: 黏结前的 Fe 颗粒为 海绵状，表面比较粗糙，在褶皱上分布有微凸起结 构，基底面积较小，棱角分明; 而黏结后的 Fe 颗粒表 面较为平滑，之前微凸起的基底面积增大，形状趋于 扁平． 颗粒间的黏结部位多为微凸起处，可能这些 微凸起结构在低于正常熔点的温度下发生软化或熔 化，形成局部烧结，使得粗糙的褶皱相互黏连，造成 黏结． 图 12 分别为 104 ～ 147 μm 和 37 ～ 44 μm Fe 颗 粒 TGA 前后表面形貌． TGA 在 100 mL·min － 1 Ar 气 氛下进行，以 15 K·min － 1 升温至 900 ℃ ． 从图可知， 原样为单颗粒的海绵状铁，在 TGA 析仪中加热至 900 ℃ 时，颗粒之间发生了明显的熔联团聚现象，褶 图 11 700 ℃时 N2 流化 Fe 粉黏结前后颗粒的 SEM 图． ( a) 黏结前; ( b) 黏结后 Fig． 11 SEM images of Fe particles before and after sticking at 700 ℃ : ( a) before sticking; ( b) after sticking 图 12 Fe 颗粒热重分析前后的 SEM 像． ( a) 热重分析前( 104 ～ 147 μm) ; ( b) 热重分析后( 104 ～ 147 μm) ; ( c) 热重分析前( 37 ～ 44 μm) ; ( d) 热重分析后( 37 ～ 44 μm) Fig． 12 SEM images of Fe particles before and after TGA: ( a) before TGA ( 104 ～ 147 μm) ; ( b) after TGA ( 104 ～ 147 μm) ; ( c) before TGA ( 37 ～ 44 μm) ; ( d) after TGA ( 37 ～ 44 μm) ·411·