第七章还原熔炼反应.
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★还原反应在从这些矿物提取金属的过程中起着重要的作用 ★还原过程实例:
高炉炼铁、锡冶金、铅冶金、火法炼锌、钨冶金、钛冶金
2
(2)还原过程分类
★间接还原
用CO或H2作还原剂还原金属氧化物 ★直接还原
用固体碳作还原剂还原金属氧化物。
★金属热还原
用位于 △Gθ-T 图下方的曲线所表示的金属作还原剂,还原位于 △Gθ-T 图上方曲线所表示的金属氧化物(氯化物、氟化物) 以制取金属。
18
(4) 其他氧化物的直接还原 ●直接还原出金属
MnO C Mn CO SiO2 2C Si 2CO V2O3 3C 2V 3CO
●生成碳化物
3MnO 4C Mn3C 3CO SiO2 3C SiC 2CO V2O3 5C 2VC 3CO
19
7.5 熔渣中氧化物的还原
4
7.2 氧化物还原的热力学
(1) 氧化物被还原的温度条件
氧化物(氧势图中氧化物的
氧势线关系?)
5
(2)参加反应的物质状态影响还原温度
如:溶解态或复杂氧化物的活度的影响; 气体参加反应的分压对还原的影响等。
例:100KPa下用固体碳还原纯SiO2获得硅 ①若反应为SiO2(S)+2C(石)=Si(S)+2CO(g) 从氧势图可查得T开=1515K
t 656C
Fe3O4区
17
(3) 复杂铁氧化物的还原
Fe2 SiO4 2C 2Fes SiO2 2CO
用两个反应组合:
2FeOs 2C 2Fes 2CO G1
2FeOs SiO2 Fe2SiO4
G2
———————————————
Fe2 SiO4 2C 2Fes SiO2 2CO G G1 G2
●仅能在高温下为固体碳还原的氧化物,是难还原
的氧化物,如CaO、MgO、Al2O3。
氧势图
8
7.3 CO/H2还原氧化物
(1)一般热力学
9
(2) CO还原铁的各级氧化物的特点
① 逐级还原(反应方程式)
t 570C
3FFe3eO2O4 3CCOO32FFeOe3O4COC2 O2
(1) (2)
FeO CO Fe CO2
(1) 熔渣中氧化物还原的类型
●有[C]、CO恒定组分参加的还原反应。
(SiO2 ) 2[C] [Si] 2CO (MnO) [C] [Mn] CO
●没有[C]、CO恒定组分参加的两相间的共轭反应。
2(MnO) [Si] 2[Mn] (SiO2 )
2(Mn 2 ) [Si] 4(O2 ) 2[Mn] (SiO44 )
O’点自由度为0。
13
(4) 用H2、CO还原铁氧化物的比较
t 810C t 810C
H
的还原能力
2
CO的还原能力
H
的还原能力
2
CO的还原能力
14
7.4 碳还原氧化物
(1) 固体碳还原氧化物的热力学 ●反应方程式
高温: MO C M CO 低温: 2MO C 2M CO2
●直接还原的两种组合方法
1概述概述1研究还原过程的意义金属元素在自然界很少以单质形态存在有色金属矿物大多数是硫化物或氧化物炼铁所用矿物及很多冶金中间产品主要是氧化物形态炼铁所用矿物及很多冶金中间产品主要是氧化物形态钛锆铅等金属的冶金中间产品为氯化物2还原反应在从这些矿物提取金属的过程中起着重要的作用还原过程实例
第七章 还原熔炼反应
(2)元素在铁液与熔渣中的分配比
yC (M xOy ) x[M ] yCO
x
w[M %] L M
w(M xOy %)
20
(3) Mn的分配比
C (MnO) [Mn] CO
KMn
a[Mn] PCO aMnO
f[ Mn] w[ Mn%]PCO
MnOxMnO
LMn
w[ Mn%] w( MnO%)
RTlnPO2
M N T
② T>T开 才能还原
RTlnPO2
T0 T
7
(4) 氧化物的还原分为三类
●在CO2(或H2O)的氧势线以上的氧化物均能为 CO(或H2)所还原。是易还原的氧化物,如: CuO、ZnO、PbO、CoO、Fe2O3、MnO2、V2O5
●在CO的氧势线以上的氧化物均能为固体C还原, 但不一定能为CO(或H2)所还原,是中等还原 性的氧化物,如:Cr、V、Ni、Si的氧化物。
焦碳带入60~80%,其次是矿石、溶剂、喷吹燃料等 焦碳中硫的存在形式:有机硫、硫化物、硫酸盐 矿石和溶剂中:FeS2 CaSO4 烧结矿:FeS CaS
25
(1)有机硫达风口前50%~70%以S SO2 H2S等挥发,其余部分 在风口前燃烧生成SO2 ,在高温还原气氛下反应: SO2+2C=2CO+S↑(产物还可能是CS CS2等)
(2)FeS2=FeS+S↑ (在大于565℃) ,在高炉上部 FeS+10Fe2O3=7Fe3O4+SO2 3FeS+4H2O=Fe3O4+3H2S+H2↑
(3)硫酸盐在与SiO2 Al2O3 Fe2O3等接触下会分解或生成硅酸 盐 CaSO4=CaO+SO3↑
CaSO4+SiO2=CaSiO3+SO3↑ CaSO4+4C=CaS+4CO 经上述反应后:气态硫化物或硫蒸汽随煤气上升(一部分随煤气
●直接还原反应与间接还原反应的关系
当固体碳存在并过剩时,体系中C+CO2=2CO反应的平衡成分控制
气相组成。即C+CO2=2CO是气相平衡成分的控制者。间接还原反
应加上碳的气化反应就是直接还原反应。
15
(2) 固体碳直接还原铁的各级氧化物
① 逐级还原反应方程式
t 570C
3FFe3eO2O4 3CC32FFeOe3O4COCO
(1) (2)
FeO CO Fe CO2
(3)
t 570C
314FFee2O3O34CCOO243FFe3eO4
CO2 CO2
(1) (4)
●Fe2O3很容易被CO还原, 平衡曲线基本上与横坐标重和。
●反应(1)(3)(4)曲线向上,放热反应 反应(2)曲线向下,吸热反应。
●反应(2)(3)(4)交于O点,O点自由度为0。
, ,
MnO MnO
,LMn ,LMn
金属组成:
eeMMjj nn
0,f[ M n] 0,f[ M n]
,LMn ,LMn
(4) 其它元素的分配比
22
7.6 金属热还原
(1) 定义
●利用和氧亲和力强的金属去还原和氧亲和力弱的金 属的氧化物,制取不含碳的纯金属或合金。
●常用的金属热还原法有:硅热法、铝热法。
例题
11
(3) H2还原铁的各级氧化物3 H 2 2Fe3O4 H 2O
Fe3O4
H2
3FeO
H 2O
FeO H 2 Fe H 2O
314FFee23OO34HH2
2
2Fe3O4 3 Fe
4
H
H 2O 2O
(1)’ (2)’ (3)’ (1)’
低硫钢及超低硫钢。
29
LS
w(S) w[S]
KS
aO2 aO
fS γS2
(4)aO ,存在[Fe]+[O]=(FeO),炉渣氧化性越高,不利于脱硫。
高炉炼铁过程中,炉渣中FeO含量极低,因此高炉炼铁过程的强
还原气氛对脱硫反应十分有利。
(5)γS2 ,表现为熔渣成分的影响。
(6)渣量,渣量大,利于脱硫。
2
2x
y M xOy Si y M SiO2
1 y
M xOy
1 3
Al
1 3
Al 2 O3
x y
M
(2 )特点
●强放热反应,一般情况下,不外加热源。 ●得到的产物不含碳或含碳量很低。
(3) 应用
23
7.7 炼铁中的脱硫反应
(1)概述
硫在钢中的害处:以硫化铁的形式存在时,导致“热脆现象”; 以硫化物夹杂形式存在,降低钢的延展性和韧性等力学性能。
(3)fS ,表现为金属液中各元素含量的影响
铁液中C、Si、P、Mo和W等使S的活度系数增大,利于脱硫;Mn、 Cr、O、Nb、Ti和V等不利于脱硫;Ni对S的活度系数影响很小。 液态生铁中C、Si和P的含量比炼钢炉内钢水中高得多,因此铁水 脱硫条件要比钢水脱硫优越得多。
加强高炉内铁水的脱硫,及强化铁水进入炼钢炉前的预脱硫以冶炼
x f w S2 S2 O O f w x S S O2 O2
LS
w(S) w[S]
KS
aO2 aO
fS γS2
(1)KS ,表现为温度对反应平衡常数的影响
吸热→温度高→分配比LS高
更重要的是,温度高,炉渣流动性得到改善,能大大改善反应的动力学条 件,有利于脱硫反应。
28
LS
w(S) w[S]
KS
7.1 概述 7.2 氧化物还原反应的热力学 7.3 CO/H2还原氧化物 7.4 碳还原氧化物 7.5 熔渣中氧化物的还原 7.6 金属热还原
1
7.1 概述
(1)研究还原过程的意义
★金属元素在自然界很少以单质形态存在 → 有色金属矿物大多数是硫化物或氧化物 → 炼铁所用矿物及很多冶金中间产品主要是氧化物形态 → 钛、锆、铅等金属的冶金中间产品为氯化物
熔渣脱硫:[S]
炉外脱硫:[S] 27
(3)熔渣脱硫
[S] → (CaS) or (CaSO4) 固化于渣中
脱硫反应: 按分子理论:[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO) 按离子理论:[S]+( O2-)=(S2-)+[O] G =124455-50.26T
KS
a a S2 O a aS O2
KMn b
MnO
f[ Mn] PCO
KMn
b
1 PCO
K'
LMn
w[ Mn%] w( MnO%)
K ' MnO
f[Mn]
21
LMn
w[ Mn%] w( MnO%)
K ' MnO
f[Mn]
影响分配比的因素:
温度T:
T T
,K ,K
,LMn ,LMn
熔渣组成:
R R
(1) (2)
FeO C Fe CO
(3)
t 570C
314FFee23OO34CC243FFe3eO4
CO CO
(1) (4)
对于反应(1)、(2)、(3)、(4):
K PCO
CO% f T
16
② 当固体碳存在时,对间接还原稳定区的影响
t 710C
Fe区
656C t 710C FeO区
益处:利用热脆现象,生产易切削钢。
钢铁产品中含硫标准:
生铁:合格品 [ws ]≤0.07 一级品 [ws]≤0.03
钢:根据钢种不同,一般[ws]=0.016~0.045 特殊材料电机及变压器用的软磁材料, [ws] ≤0.01
为提高钢材力学性能,必须进一步脱硫→生产纯净钢
24
(2)硫的来源
① 硫的来源及存在形式
(3)
t 570C
314FFee2O3O34CCOO243FFe3eO4
CO2 CO2
(1) (4)
对于反应(1)、(2)、(3)、(4):
K PCO2 CO2 % PCO CO%
CO %
100 1 K
f T
10
② 各反应平衡曲线的特点
t 570C
3FFe3eO2O4 3CCOO32FFeOe3O4COC2 O2
②若反应为SiO2(S)+2C(石)=[Si]+2CO(g) 铁液中硅的活度为0.1(质量1%溶液标准态)
T开=1444K
③若反应为SiO2(S)+2C(石)=[Si]+2CO(g) 铁液中硅的活度为0.1(质 量1%溶液标准态),增加CO的分压,T开如何变化?
6
(3) 还原的两种情况:
① 恒能还原:
★真空还原
在真空条件下进行的还原过程
3
(3) 还原剂的选择
还原剂X还原 MeA,对还原剂 X的基本要求: (1)X对A的亲和势大于Me对A的亲和势。 若A为氧,氧势图中 MeO位于XO之上; XO的分解压应小于 MeO的分解压。 (2)还原产物XA易与产出的金属分离,还原剂不污染产品 : 不与金属产物形成合金或化合物 。 (3) 价廉易得 碳是MeO的良好还原剂 。
aO2 aO
fS γS2
(2)aO 2 ,表现为熔渣碱度的影响
高碱度是强化脱硫的先决条件,是选择脱硫剂的重要指标,也是 炼钢方法选择及选定造渣路线的重要依据。
对于高炉炼铁过程,过高的碱度,会使熔渣的黏度增高,流动 性降低,还会造成渣量增大及焦比增高,因此高炉炼铁过程炉渣 碱度一般在0.9~1.2。
带走,一部分被炉料吸收随炉料下降—反应—上升—下降循 环);CaS进入炉渣(不溶于铁液);
FeS部分分配到渣铁中(按分配定律) (FeS)=Fe+[S]
铁液脱硫的对象
26
② 脱硫的方式 气化脱硫:
高炉炼铁流程中,烧结和高炉工艺可以部分气化脱硫,但实际上 1)烧结矿高碱度,难以气化脱硫 2)环境保护,不允许气化脱硫 经炉气脱硫约占10%左右。
(4)’
对于反应(1)’、(2)’、(3)’、(4)’:
K PH2O H2O%
PH 2
H2%
H2%
100 1 K
f
T
12
② 各反应平衡曲线的特点
●Fe2O3很容易被H2还原, 平衡曲线基本上与横坐标重和。
●反应(2)’(3)’(4)’曲线向下,吸热反应
反应(1)’曲线向上,放热反应。
●反应(2)’(3)’ (4)’相交于O’点,
高炉炼铁、锡冶金、铅冶金、火法炼锌、钨冶金、钛冶金
2
(2)还原过程分类
★间接还原
用CO或H2作还原剂还原金属氧化物 ★直接还原
用固体碳作还原剂还原金属氧化物。
★金属热还原
用位于 △Gθ-T 图下方的曲线所表示的金属作还原剂,还原位于 △Gθ-T 图上方曲线所表示的金属氧化物(氯化物、氟化物) 以制取金属。
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(4) 其他氧化物的直接还原 ●直接还原出金属
MnO C Mn CO SiO2 2C Si 2CO V2O3 3C 2V 3CO
●生成碳化物
3MnO 4C Mn3C 3CO SiO2 3C SiC 2CO V2O3 5C 2VC 3CO
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7.5 熔渣中氧化物的还原
4
7.2 氧化物还原的热力学
(1) 氧化物被还原的温度条件
氧化物(氧势图中氧化物的
氧势线关系?)
5
(2)参加反应的物质状态影响还原温度
如:溶解态或复杂氧化物的活度的影响; 气体参加反应的分压对还原的影响等。
例:100KPa下用固体碳还原纯SiO2获得硅 ①若反应为SiO2(S)+2C(石)=Si(S)+2CO(g) 从氧势图可查得T开=1515K
t 656C
Fe3O4区
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(3) 复杂铁氧化物的还原
Fe2 SiO4 2C 2Fes SiO2 2CO
用两个反应组合:
2FeOs 2C 2Fes 2CO G1
2FeOs SiO2 Fe2SiO4
G2
———————————————
Fe2 SiO4 2C 2Fes SiO2 2CO G G1 G2
●仅能在高温下为固体碳还原的氧化物,是难还原
的氧化物,如CaO、MgO、Al2O3。
氧势图
8
7.3 CO/H2还原氧化物
(1)一般热力学
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(2) CO还原铁的各级氧化物的特点
① 逐级还原(反应方程式)
t 570C
3FFe3eO2O4 3CCOO32FFeOe3O4COC2 O2
(1) (2)
FeO CO Fe CO2
(1) 熔渣中氧化物还原的类型
●有[C]、CO恒定组分参加的还原反应。
(SiO2 ) 2[C] [Si] 2CO (MnO) [C] [Mn] CO
●没有[C]、CO恒定组分参加的两相间的共轭反应。
2(MnO) [Si] 2[Mn] (SiO2 )
2(Mn 2 ) [Si] 4(O2 ) 2[Mn] (SiO44 )
O’点自由度为0。
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(4) 用H2、CO还原铁氧化物的比较
t 810C t 810C
H
的还原能力
2
CO的还原能力
H
的还原能力
2
CO的还原能力
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7.4 碳还原氧化物
(1) 固体碳还原氧化物的热力学 ●反应方程式
高温: MO C M CO 低温: 2MO C 2M CO2
●直接还原的两种组合方法
1概述概述1研究还原过程的意义金属元素在自然界很少以单质形态存在有色金属矿物大多数是硫化物或氧化物炼铁所用矿物及很多冶金中间产品主要是氧化物形态炼铁所用矿物及很多冶金中间产品主要是氧化物形态钛锆铅等金属的冶金中间产品为氯化物2还原反应在从这些矿物提取金属的过程中起着重要的作用还原过程实例
第七章 还原熔炼反应
(2)元素在铁液与熔渣中的分配比
yC (M xOy ) x[M ] yCO
x
w[M %] L M
w(M xOy %)
20
(3) Mn的分配比
C (MnO) [Mn] CO
KMn
a[Mn] PCO aMnO
f[ Mn] w[ Mn%]PCO
MnOxMnO
LMn
w[ Mn%] w( MnO%)
RTlnPO2
M N T
② T>T开 才能还原
RTlnPO2
T0 T
7
(4) 氧化物的还原分为三类
●在CO2(或H2O)的氧势线以上的氧化物均能为 CO(或H2)所还原。是易还原的氧化物,如: CuO、ZnO、PbO、CoO、Fe2O3、MnO2、V2O5
●在CO的氧势线以上的氧化物均能为固体C还原, 但不一定能为CO(或H2)所还原,是中等还原 性的氧化物,如:Cr、V、Ni、Si的氧化物。
焦碳带入60~80%,其次是矿石、溶剂、喷吹燃料等 焦碳中硫的存在形式:有机硫、硫化物、硫酸盐 矿石和溶剂中:FeS2 CaSO4 烧结矿:FeS CaS
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(1)有机硫达风口前50%~70%以S SO2 H2S等挥发,其余部分 在风口前燃烧生成SO2 ,在高温还原气氛下反应: SO2+2C=2CO+S↑(产物还可能是CS CS2等)
(2)FeS2=FeS+S↑ (在大于565℃) ,在高炉上部 FeS+10Fe2O3=7Fe3O4+SO2 3FeS+4H2O=Fe3O4+3H2S+H2↑
(3)硫酸盐在与SiO2 Al2O3 Fe2O3等接触下会分解或生成硅酸 盐 CaSO4=CaO+SO3↑
CaSO4+SiO2=CaSiO3+SO3↑ CaSO4+4C=CaS+4CO 经上述反应后:气态硫化物或硫蒸汽随煤气上升(一部分随煤气
●直接还原反应与间接还原反应的关系
当固体碳存在并过剩时,体系中C+CO2=2CO反应的平衡成分控制
气相组成。即C+CO2=2CO是气相平衡成分的控制者。间接还原反
应加上碳的气化反应就是直接还原反应。
15
(2) 固体碳直接还原铁的各级氧化物
① 逐级还原反应方程式
t 570C
3FFe3eO2O4 3CC32FFeOe3O4COCO
(1) (2)
FeO CO Fe CO2
(3)
t 570C
314FFee2O3O34CCOO243FFe3eO4
CO2 CO2
(1) (4)
●Fe2O3很容易被CO还原, 平衡曲线基本上与横坐标重和。
●反应(1)(3)(4)曲线向上,放热反应 反应(2)曲线向下,吸热反应。
●反应(2)(3)(4)交于O点,O点自由度为0。
, ,
MnO MnO
,LMn ,LMn
金属组成:
eeMMjj nn
0,f[ M n] 0,f[ M n]
,LMn ,LMn
(4) 其它元素的分配比
22
7.6 金属热还原
(1) 定义
●利用和氧亲和力强的金属去还原和氧亲和力弱的金 属的氧化物,制取不含碳的纯金属或合金。
●常用的金属热还原法有:硅热法、铝热法。
例题
11
(3) H2还原铁的各级氧化物3 H 2 2Fe3O4 H 2O
Fe3O4
H2
3FeO
H 2O
FeO H 2 Fe H 2O
314FFee23OO34HH2
2
2Fe3O4 3 Fe
4
H
H 2O 2O
(1)’ (2)’ (3)’ (1)’
低硫钢及超低硫钢。
29
LS
w(S) w[S]
KS
aO2 aO
fS γS2
(4)aO ,存在[Fe]+[O]=(FeO),炉渣氧化性越高,不利于脱硫。
高炉炼铁过程中,炉渣中FeO含量极低,因此高炉炼铁过程的强
还原气氛对脱硫反应十分有利。
(5)γS2 ,表现为熔渣成分的影响。
(6)渣量,渣量大,利于脱硫。
2
2x
y M xOy Si y M SiO2
1 y
M xOy
1 3
Al
1 3
Al 2 O3
x y
M
(2 )特点
●强放热反应,一般情况下,不外加热源。 ●得到的产物不含碳或含碳量很低。
(3) 应用
23
7.7 炼铁中的脱硫反应
(1)概述
硫在钢中的害处:以硫化铁的形式存在时,导致“热脆现象”; 以硫化物夹杂形式存在,降低钢的延展性和韧性等力学性能。
(3)fS ,表现为金属液中各元素含量的影响
铁液中C、Si、P、Mo和W等使S的活度系数增大,利于脱硫;Mn、 Cr、O、Nb、Ti和V等不利于脱硫;Ni对S的活度系数影响很小。 液态生铁中C、Si和P的含量比炼钢炉内钢水中高得多,因此铁水 脱硫条件要比钢水脱硫优越得多。
加强高炉内铁水的脱硫,及强化铁水进入炼钢炉前的预脱硫以冶炼
x f w S2 S2 O O f w x S S O2 O2
LS
w(S) w[S]
KS
aO2 aO
fS γS2
(1)KS ,表现为温度对反应平衡常数的影响
吸热→温度高→分配比LS高
更重要的是,温度高,炉渣流动性得到改善,能大大改善反应的动力学条 件,有利于脱硫反应。
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LS
w(S) w[S]
KS
7.1 概述 7.2 氧化物还原反应的热力学 7.3 CO/H2还原氧化物 7.4 碳还原氧化物 7.5 熔渣中氧化物的还原 7.6 金属热还原
1
7.1 概述
(1)研究还原过程的意义
★金属元素在自然界很少以单质形态存在 → 有色金属矿物大多数是硫化物或氧化物 → 炼铁所用矿物及很多冶金中间产品主要是氧化物形态 → 钛、锆、铅等金属的冶金中间产品为氯化物
熔渣脱硫:[S]
炉外脱硫:[S] 27
(3)熔渣脱硫
[S] → (CaS) or (CaSO4) 固化于渣中
脱硫反应: 按分子理论:[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO) 按离子理论:[S]+( O2-)=(S2-)+[O] G =124455-50.26T
KS
a a S2 O a aS O2
KMn b
MnO
f[ Mn] PCO
KMn
b
1 PCO
K'
LMn
w[ Mn%] w( MnO%)
K ' MnO
f[Mn]
21
LMn
w[ Mn%] w( MnO%)
K ' MnO
f[Mn]
影响分配比的因素:
温度T:
T T
,K ,K
,LMn ,LMn
熔渣组成:
R R
(1) (2)
FeO C Fe CO
(3)
t 570C
314FFee23OO34CC243FFe3eO4
CO CO
(1) (4)
对于反应(1)、(2)、(3)、(4):
K PCO
CO% f T
16
② 当固体碳存在时,对间接还原稳定区的影响
t 710C
Fe区
656C t 710C FeO区
益处:利用热脆现象,生产易切削钢。
钢铁产品中含硫标准:
生铁:合格品 [ws ]≤0.07 一级品 [ws]≤0.03
钢:根据钢种不同,一般[ws]=0.016~0.045 特殊材料电机及变压器用的软磁材料, [ws] ≤0.01
为提高钢材力学性能,必须进一步脱硫→生产纯净钢
24
(2)硫的来源
① 硫的来源及存在形式
(3)
t 570C
314FFee2O3O34CCOO243FFe3eO4
CO2 CO2
(1) (4)
对于反应(1)、(2)、(3)、(4):
K PCO2 CO2 % PCO CO%
CO %
100 1 K
f T
10
② 各反应平衡曲线的特点
t 570C
3FFe3eO2O4 3CCOO32FFeOe3O4COC2 O2
②若反应为SiO2(S)+2C(石)=[Si]+2CO(g) 铁液中硅的活度为0.1(质量1%溶液标准态)
T开=1444K
③若反应为SiO2(S)+2C(石)=[Si]+2CO(g) 铁液中硅的活度为0.1(质 量1%溶液标准态),增加CO的分压,T开如何变化?
6
(3) 还原的两种情况:
① 恒能还原:
★真空还原
在真空条件下进行的还原过程
3
(3) 还原剂的选择
还原剂X还原 MeA,对还原剂 X的基本要求: (1)X对A的亲和势大于Me对A的亲和势。 若A为氧,氧势图中 MeO位于XO之上; XO的分解压应小于 MeO的分解压。 (2)还原产物XA易与产出的金属分离,还原剂不污染产品 : 不与金属产物形成合金或化合物 。 (3) 价廉易得 碳是MeO的良好还原剂 。
aO2 aO
fS γS2
(2)aO 2 ,表现为熔渣碱度的影响
高碱度是强化脱硫的先决条件,是选择脱硫剂的重要指标,也是 炼钢方法选择及选定造渣路线的重要依据。
对于高炉炼铁过程,过高的碱度,会使熔渣的黏度增高,流动 性降低,还会造成渣量增大及焦比增高,因此高炉炼铁过程炉渣 碱度一般在0.9~1.2。
带走,一部分被炉料吸收随炉料下降—反应—上升—下降循 环);CaS进入炉渣(不溶于铁液);
FeS部分分配到渣铁中(按分配定律) (FeS)=Fe+[S]
铁液脱硫的对象
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② 脱硫的方式 气化脱硫:
高炉炼铁流程中,烧结和高炉工艺可以部分气化脱硫,但实际上 1)烧结矿高碱度,难以气化脱硫 2)环境保护,不允许气化脱硫 经炉气脱硫约占10%左右。
(4)’
对于反应(1)’、(2)’、(3)’、(4)’:
K PH2O H2O%
PH 2
H2%
H2%
100 1 K
f
T
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② 各反应平衡曲线的特点
●Fe2O3很容易被H2还原, 平衡曲线基本上与横坐标重和。
●反应(2)’(3)’(4)’曲线向下,吸热反应
反应(1)’曲线向上,放热反应。
●反应(2)’(3)’ (4)’相交于O’点,