Теория металлургических процессов
  8.2 Восстановление оксидов железа водородом

Реакции восстановления оксидов железа водородом можно описать следующими уравнениями:

Зависимость состава равновесной газовой фазы от температуры в реакциях восстановления оксидов железа оксидом углерода и водородом

Рисунок 8.1 – Зависимость состава равновесной газовой фазы от температуры в реакциях восстановления оксидов железа оксидом углерода (сплошные линии) и водородом (пунктирные линии): 1 – для реакции (10.1); 2 – (10.4); 3 – (10.7); 4 – (10.10); 1а – (10.13); 2а – (10.16); 3а – (10.19); 4а – (10.22)

Анализ приведенных выше данных дает основания для следующих выводов:

  • среди реакций восстановления оксидов железа водородом только реакция (8.13) является экзотермической. С ростом температуры отношение (%Н2О)/(%Н2) в равновесной газовой фазе этой реакции будет уменьшаться;
  • реакции (8.16), (8.19) и (8.22) являются эндотермическими. Поэтому с ростом температуры отношение (%Н2О)/(%Н2) в равновесной газовой фазе этих реакций будет увеличивается.

Влияние температуры на изменение состава равновесной газовой фазы для каждой из реакций восстановления оксидов железа водородом показано на рисунке 8.1 пунктирными линиями.

Следует обратить внимание на то, что кривые, характеризующие составы равновесных газовых смесей для реакций восстановления оксидов железа оксидом углерода и водородом, пересекаются при температуре 810оС. Из анализа реакции водяного газа известно, что при соблюдении условия

оксид углерода и водород при этой температуре обладают одинаковым химическим сродством к кислороду.

При температурах выше 810оС водород обладает большим химическим сродством к кислороду. Поэтому при восстановлении оксидов железа водородом объемное содержание восстановителя в газовой фазе может быть меньше, чем при восстановлении оксидом углерода.

При температурах ниже 810оС более высоким химическим сродством к кислороду обладает оксид углерода.

  8.2 Восстановление оксидов железа водородом
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ