Восстановление оксидов железа в доменной печи

Высший оксид железа Fe₂O₃ превращается в железо последовательно через промежуточные оксиды. При этом при при t-ре <570 С⁰ Fe₂O₃ восстанавливается до Fe₃O₄ и до Fe. FeO при таких температурах неустойсиво.

При t-ре >570 С⁰: Fe₂O₃àFe₃O₄àFeOàFe.

Восстановление Fe в доменной печи происходит за счёт углерода, оксида углерода, водорода.

Восстановление оксидов Fe газами(CO и H) называется косвенным, а твёрдым углеродом – прямым восстановлением.

Процесс прямого восстановления оксидов с связан с газовой фазой и состоит из двух стадий:

MeО + COà Me + CO₂

CO₂ + Cà CO

Главное, что отличает косвенное восстановление от прямого – это расход углерода, и с развитием реакции прямого восстановления сокращается количество углерода, достигшего фурм.

t>570 С⁰

1. Fe₂O₃ + COà Fe₃O₄ + CO₂

2.Fe₃O₄+ COàFeO + CO₂

3.FeO + COà Fe + CO₂

t<570 С⁰

Fe₂O₃ + COà Fe₃O₄ + CO₂

4.Fe₃O₄+ COà Fe + CO₂

5.CO₂+ Cà 2CO

6. Состав реального газа в доменной печи

Поэтому в дом. печи Fe способно восстановится на 99-99,8%, а 1-0,2% Fe переходит в шлак, при этом 70-80% оксидов Fe восстановятся косвенным путем, а остальное прямым.

При восстановлении оксидов железа водородом последовательность их восстановления сохраняется, как и для СО, только в качестве продуктов реакции вместо СО₂ образуются пары воды.

Fe₂O₃+H₂→Fe₃O₄+H₂