鐵粉二次還原過程中發(fā)生了哪些化學反應?
還原鐵粉在二次還原過程中發(fā)生一系列化學反應和物質(zhì)轉(zhuǎn)變。今天百得匯就為大家講解一下鐵粉二次還原過程中發(fā)生了哪些化學反應?
還原反應中初級還原海綿鐵中存在的氧化鐵主要出現(xiàn)在二次氧化物Fe3O4的形式,即海綿鐵在冷卻過程中再氧化形成的氧化鐵,少量也可能呈浮體形式(未還原的氧化物)出現(xiàn)。海綿鐵粉二次用H2還原時發(fā)生以下化學反應。當還原溫度高于570度時:Fe3O4+H2=3FeO+H2OFeO+H2=Fe+H2O 當溫度低于570度時,F(xiàn)e3O4直接還原為金屬鐵Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O 這三個反應是吸熱的,因此,從熱力學的角度來看,二次還原的溫度越高,脫氧反應越好。
脫碳反應 海綿鐵粉中的碳主要溶解在Fe中形成滲碳體Fe3C。在鐵粉二次還原過程中,除鐵粉中氧和碳自身反應脫碳外,主要脫碳反應如下:C+2H2=CH4 C+H2O=H2+CO對于含碳量較高的鐵粉僅靠H2脫碳作用有限且不充分。因此,含有大量水蒸氣的濕H2有助于鐵粉高溫脫碳。
脫硫反應 在二次還原過程中,H2在還原氣氛和海綿鐵粉中所含的硫以FeS的形式存在,發(fā)生如下反應:FeS+H2=Fe+H2S,大大降低了還原鐵粉的硫含量。用分解氨進行二次還原時,海綿鐵粉的硫含量可從0.011-0.016%降低到0.003-0.008%;而濕法轉(zhuǎn)化天然氣二次還原可以將海綿鐵粉的硫含量從0.05降到0.01%。
上述是還原鐵粉二次還原時的宏觀反應,至于對溫度細節(jié)的把握,百得匯冶金將在以后進行講解。
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