MECHANISM AND KINETICS OF Fe2O3 REDUCTION FROM SILICATE MELT BY CARBON MONOXIDE

S A Lyamkin,N S Semenova

doi:10.17073/0368-0797-2014-2-3-6

Abstract

Most of the reactions of reducing gas (CO) interaction with an oxide melt flow in a mixed regime, which is realized at the comparable diffusion rates (υ) of the components to the point of the reaction and an adsorptive-and-chemical act. For the theoretical calculations of the rate it is necessary to fi nd the value υ in a kinetic regime. In assumption of electrochemical nature of interaction of reducing gas (CO) with an oxide melt, which contains metallic ions MenOm , a kinetic equation has been deduced for the calculation of the rate of a reduction process in the kinetic regime. The equation takes into account physical and chemical properties of interfacial phases. A good correspondence of the calculations and experimental data have been shown at the example of interaction of oxide melt system of CaO – SiO2 – Al2O3 containing up to 5.7 % (wt.) of Fe2O3 with a gas phase of carbon monoxide at partial pressure (5.0)102 MPa and 1623 K.

Highlights

Большинство реакций взаимодействия газа-восстановителя (СО) с оксидным расплавом протекает в смешанном режиме, который реализуется при сопоставимых скоростях (v) диффузии компонентов к месту реакции и адсорбционно-химического акта
Most of the reactions of reducing gas (CO) interaction with an oxide melt flow in a mixed regime, which is realized at the comparable diffusion rates (υ) of the components to the point of the reaction and an adsorptive-and-chemical act
In assumption of electrochemical nature of interaction of reducing gas (CO) with an oxide melt, which contains metallic ions MenOm, a kinetic equation has been deduced for the calculation of the rate of a reduction process in the kinetic regime

Summary

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

МЕХАНИЗМ И КИНЕТИКА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДА Fe2O3 ИЗ СИЛИКАТНОГО РАСПЛАВА МОНООКСИДОМ УГЛЕРОДА*. В предположении электрохимической природы взаимодействия газа-восстановителя (СО) с оксидным расплавом, содержащим ионы металлов MenOm, выведено кинетическое уравнение для расчета скорости восстановительного процесса в кинетическом режиме, учитывающее физико-химические свойства контактирующих фаз. На примере взаимодействия оксидного расплава системы СаО – SiO2 –Al2O3, содержащего до 5,7 % Fe2O3 , обдуваемого газовой фазой с парциальным давлением монооксида углерода 5,0·102 МПа при 1623 К, показано удовлетворительное согласие расчетных и экспериментальных данных. Ключевые слова: оксидный расплав, электрохимическое восстановление, монооксид углерода

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Findings

Карагандинский государственный технический университет