铁氧化物的分解、还原与再氧化(二)

世上无难事，只要肯攀登

铁氧化物的分解、还原与再氧化（二）

根据理论计算表明,Fe2O3 还原成Fe3O4 的平衡气相中,CO%含量要求很低，即CO2/CO 的比值很大。微量CO 的混合气体就足以完全还原赤铁矿成为磁铁矿。还原反应可能在烧结的预热带进行。特别是在固体燃料的燃烧带进行。从实验室研究表明，气相中存在CO2(CO-CO2 混合气体中)并不减缓赤铁矿的还原。对于FeO4 还原成FeO 反应中，平衡气相在700℃时CO2/CO 的比值为1.84,1300℃时为10.76.对于FeO 还原成Fe 的反应，平衡气相在700℃

时,CO2/CO 的比值为0.67,1300℃时为0.297 温度升高，比值不断降低。在实际烧结过程中，当使用惰性物料(例如石英砂)烧结时，燃料燃烧产物中

CO2/CO=0.76－1.00 之间。因而从热力学的观点考虑,Fe3O4 有可能被还原为FeO,而FeO 不可能还原成为Fe.但必须指出，在烧结料层中气体组成的分布是极不均匀的。在焦粉粒的周围CO2/CO 可能很小，而离焦粉粒子较远的区域CO2/CO 可能很大，氧的含量可能较多。在前一种情况下，铁的氧化物甚至可能波还原到金属铁。而在后一种情况下,Fe3O4 和FeO 有可能被氧化。因此在烧结的条件下，不可能使所有的Fe3O4 甚至所有的Fe2O3 还原。此外，实际的还原过程取决于过程的动力学条件，如矿石本身的还原性，矿石和还原剂的接触时间和表面积。虽然烧结料中铁矿石的粒度小，比表面积大，但由于高温持续时间短(1～1.5 分),(CO 向矿粒中的扩散条件差，以及Fe3O4 本身还原性不好，所以Fe3O4 的还原将受到限制。因此从热力学来分析Fe3O4 有可能还原成FeO 而事实上还原的多少还取决于高温区平均气相组成和动力学条件。

还原最终作用还决定于烧结过程温度水乎及燃料消耗。当烧结料中加入石