第二章 高炉炼铁-主要物理化学反应与操作工艺 - 图文

2、CO对铁氧化物的还原过程

当温度?570?C时，发生如下还原反应：3Fe2O3(s)?CO?2Fe3O4(s)?CO2DrG(I)??52131?41.0TDrG(II)?35380?40.16TFeO(s)?CO?Fe(s)?CO2DrG(III)??22800?24.26T2013-7-22

武汉科技大学讲义—朱诚意

(I)?1?mJ?molFe3O4(s)?CO?3FeO(s)?CO2?m(II)?1J?mol(III)?mJ?mol?117

当温度?570?C时，发生如下还原反应：3Fe2O3(s)?CO?2Fe3O4(s)?CO2DrG(I)??52131?41.0T?m(I)?1J?mol13Fe3O4(s)?CO?Fe(s)?CO2(IV)44??1DrGm(IV)??9832?8.58TJ?mol2013-7-22武汉科技大学讲义—朱诚意18

3、浮氏体的还原

?

??

?

浮氏体

Fe3O4在FeO中形成的固溶体，在570 °C以上才能稳定存在浮氏体的还原步骤

浮氏体内溶解的氧（Fe3O4）与还原剂反应形成FeO

当溶解的氧达到最小时，浮氏体进一步还原成Fe

武汉科技大学讲义—朱诚意

19

2013-7-22

二、直接还原——固体碳还原氧化铁

1、直接还原

??

?

凡用碳作还原剂，最终气体产物是CO的反应称为直接还原。

高炉里固体碳是到处存在的，它与矿石中铁氧化物和液相FeO都有直接接触进行直接还原反应的机会。但矿石与焦炭可接触的界面很小，渣中FeO较少，所以，铁氧化物与固体碳直接接触进行还原的数量将是有限的。

实际高炉里固体碳参与的直接还原反应，主要是CO还原铁氧化物，生成的CO2再与碳进行气化反应，通过CO这样的传递过程完成的，即直接还原反应是间接还原与碳气化反应叠加而实现的。

武汉科技大学讲义—朱诚意

20

2013-7-22