l冶金工程概论第03章高炉炼铁工艺工艺部分.ppt

3.2.4 氧化物还原热力学 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ⑴ 铁氧化物及其特性 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （2）还原的顺序性 FeO Fe Fe Fe3O4 Fe2O33 还原中的赤铁矿球 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （3）还原反应的分类 间接还原反应 定义：以CO或H2为还原剂，产物为CO2或H2O（水蒸气）的反应。 直接还原反应 定义：高炉内消耗固体还原剂C的还原反应，产物为CO气体。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （4）用CO、H2还原（间接还原反应） Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 平衡常数 平衡气相中%CO和%H2也仅是温度的函数，作平衡气相中%CO-T或% H2-T关系图，得“叉子曲线” 。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. CO还原铁矿石气相平衡组成图 570℃ ① 由图可看出，曲线a、c、d向上斜，为放热反应;曲线b向下斜，为吸热反应，三个放热反应一个吸热反应。 b 、 d 、 c三条曲线交于570℃，在此Fe 、 FeO 和Fe3O4三相平衡共存。 曲线把图像分为四个区域，分别表示Fe 、 FeO 、 Fe3O4和 Fe2O3稳定存在区域。 T570℃时还原顺序为：Fe2O3→Fe3O4 →Fe 温度大于570℃时还原顺序为： Fe2O3→Fe3O4 →FeO →Fe Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 570℃ ① 由图可看出，曲线4向上斜，为放热反应;曲线1，2，3向下斜，为吸热反应，三个吸热反应一个放热反应。 1、 2 、 3三条曲线交于570℃，在此Fe 、 FeO 和Fe3O4三相平衡共存。 曲线把图像分为四个区域，分别表示Fe 、 FeO 、 Fe3O4和 Fe2O3稳定存在区域。 T570℃时还原顺序为：Fe2O3→Fe3O4 →Fe 温度大于570℃时还原顺序为： Fe2O3→Fe3O4 →FeO →Fe CO还原铁矿石气相平衡组成图 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ① 与CO还原一样，均属间接还原。反应前后气相体积没有变化，即反应不受压力影响。② 除Fe2O3,的还原外，Fe3O4、FeO的还原均为可逆反应。为了铁的氧化物还原彻底，都需要过量的还原剂。③ CO还原是三个放热反应一个吸热反应； H2的还原是三个吸热反应一个放热反应。④ 从热力学因素看810 ℃以上时H2的还原能力高于CO还原能力， 810 ℃以下时，则相反。 ⑤ 从反应的动力学看， H2与其反