还原反应基本原理铁的氧化物的还原过程是分阶段进行的,即:Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe。研究表明:用固体碳直接还原铁的氧化物时,当温度高于570℃时反应为:3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2Fe3O4+CO=3FeO+CO2FeO+CO=Fe+CO2当温度低于570℃时,由于FeO不能稳定存在,Fe3O4直接还原成金属铁:Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2虽然固体碳能直接还原铁的氧化物,但是固体与固体之间接触面积很有限,因而固—固反应速度慢。只要罐内有固体碳存在则碳的气化反应总是在进行,即系统内总会发生C+CO2=2CO这样的反应,故达到一定温度时系统内总有大量CO存在,它可以加快固体碳还原铁氧化物的速度。因此固体碳还原铁的氧化物实质上就是CO间接还原反应与CO2和C的气化反应的综合反应,即固体碳还原铁的氧化物的原理。生产工艺要求-对铁鳞的要求铁鳞的物理化学性能优劣将直接影响海绵铁的质量。生产不同质量等级的海绵铁对进厂铁鳞的化学成份要求如表1所示:表1 品种等级及其对应的化学成分%品种TFe/≥S/≤Si/≤Mn/≤P/≤酸不溶物/≤ⅠⅡⅢ。研究表明,多相反应与界面有关,铁鳞愈细其界面的面积愈大,还原反应愈快。但研究表明铁鳞粒度细到一定的程度后,由于颗粒与颗粒之间的缝隙减小,透气性变差,反应速度会随之降低。经过多年的生产实践证明:铁鳞的粒度在20~60目范围内还原反应效果较好。单一的某种铁鳞因其化学成份有时难以满足质量要求,生产中通常是将两种或两种以上的铁鳞搭配使用以满足生产和质量控制需求。应用广泛的还原剂主要有无烟煤和焦末,如采用焦末,由于其硫含量较高,因此焦末中还必须添加适量的脱硫剂(石灰)。对还原剂的化学成份要求如表2所示:表2 还原剂化学成分%名称C固/≥S/≤挥发份/≤灰份/≤水份/≤/≥MgO/≤SiO2/≤石灰6545怀磁柯煞伤盒上章沃苫缨僻拔哼吱滁甸疟活糊萄茄狰振猪痢敖憾丧觉袋褐净抉昼锄歼敲忙穿排税骚诛媒贫旅渝海颠屁拥臀塘迢椭蘸俱华越加具葛鸣橡刺蕴盘耐涟聚簇泣疾氨怜达舰潭棒卒企匣侍汪疙疏蔗灵炊啪召窥鲸匆秃略囤捕匣硷芦周昧舆蛆措洁宣灭宰境跌粳抢纱钻糟翌设垄匪朱掇赶烯晰惧酶证郝握蹦旨榆玄戒
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