Abstract
The features of the processes of reduction of iron oxides Fe 3 O 4 to FeO and FeO to Fe in gas mixtures H 2 ( a o ) – CO ( c o ) in contact with carbon are discussed when heated to temperatures of 850–955 K at a pressure of 1 atm. The total amount of gases in the initial mixture was set ( a o + c o ) = 1 mol, and the ratio a o / c o varied from 1/0 to 0/1. The parameters of the resulting equilibrium systems: Fe 3 O 4 – FeO – H 2 ( a ) – H 2 O ( b ) – CO ( c ) – C0 2 ( d ) – C, FeO – Fe – H 2 ( a ) – H 2 O ( b ) – CO ( c ) – C0 2 ( d ) – C are calculated. The conditions for the separation of black carbon and its amount are determined. The parameters of gasification reactions of carbon with water vapor H 2 O and dioxide CO 2 are calculated. The total and specific costs of carbon are calculated. The amounts of reduced oxides Fe 3 O 4 and FeO are calculated. Based on the results of these calculations, the reduction ratios of H 2 and CO of γ = b / d are determined. For the reduction of Fe 3 O 4 to FeO and FeO to Fe, this ratio varies from 0 to 5.76 depending on the temperature and the value of a o / c o . It is shown that the reduction of Fe 3 O 4 to FeO at a temperature of ~ 917 K is characterized by a value of γ = 1.71 and large amounts of the reduced oxide. The reduction of FeO to Fe at ~955 K is characterized by a value of γ = 2.30 and a large amount of the reduced oxide.
Highlights
Физическая химия и физика металлургических системТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДОВ ЖЕЛЕЗА В ГАЗОВЫХ СМЕСЯХ (CO–H2) В ПРИСУТСТВИИ УГЛЕРОДА.
Например, задать ao = 0,8868 (co = 0,1132 моль), то после выдержки исходной системы при 850 К, при этой температуре [1– K2 K4 (1 + K1)] = 0,8868, в результате совокупности процессов общее количество газов остается неизменным – равным единице, табл.
7. Параметры перехода системы FeO – Н2 (0,5834) – СО (0,4166) – С в состояния равновесия FeO – Fe – Н2 (a) – Н2О (b) – СО (c) – СО2 (d) – С при изотермических выдержках: 850 (линия G B*), 870, 890 К – ∑ < 1 моль; 910 К (линия G h ) – ∑ = 1 моль; 920, 930, 940, 950 и 955 К (линия G C) – ∑ > 1 моль; пунктирные линии 4, 3, 2, 1 – нагревание систем с неизменным количеством водорода ao = 0,5834 моль и убывающим от 0,4164 моль до 0 количеством СО не расходуется на восстановление оксида.
Summary
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДОВ ЖЕЛЕЗА В ГАЗОВЫХ СМЕСЯХ (CO–H2) В ПРИСУТСТВИИ УГЛЕРОДА. Например, задать ao = 0,8868 (co = 0,1132 моль), то после выдержки исходной системы при 850 К, при этой температуре [1– K2 K4 (1 + K1)] = 0,8868, в результате совокупности процессов общее количество газов остается неизменным – равным единице, табл. 7. Параметры перехода системы FeO – Н2 (0,5834) – СО (0,4166) – С в состояния равновесия FeO – Fe – Н2 (a) – Н2О (b) – СО (c) – СО2 (d) – С при изотермических выдержках: 850 (линия G B*), 870, 890 К – ∑ < 1 моль; 910 К (линия G h ) – ∑ = 1 моль; 920, 930, 940, 950 и 955 К (линия G C) – ∑ > 1 моль; пунктирные линии 4, 3, 2, 1 – нагревание систем с неизменным количеством водорода ao = 0,5834 моль и убывающим от 0,4164 моль до 0 количеством СО не расходуется на восстановление оксида.
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: Bulletin of the South Ural State University. Series ‘Metallurgy’
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
