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生产还原铁铁粉用什么气体

来源:本站原创 2017-07-01 09:48:16 铁粉技术 264 ℃ 0 评论

还原铁粉在生产过程分为一次还原和二次还原,一次还原铁粉主要以一氧化碳还原,二次还原铁粉使用氢气进行还原。

一次还原铁粉生产:

装入碳粉和氧化铁皮的还原罐:

还原耐火罐

      海绵铁的烧制,主要是把固体的煤碳粉同氧化铁皮间层分装入还原罐,在950~1050高温时,利用碳粉不完全燃烧,生成一氧化碳来还原氧化铁皮,还原产物生成二氧化碳和单质铁,由于生产反应需要,还原罐中需要加入过量的煤粉,生成的二氧化碳就继续和碳粉产生反应,生成一氧化碳来使反应持续进行下去,直到氧化铁皮都全部还原完成,这时基本上气体以一氧化碳为主,只含有极少量的二氧化碳,气体状态达到一种平衡;反应完成后,海绵铁从隧道窑中拉出降温,一氧化碳主要作用是防止海绵铁在冷却降温过程中被再次氧化。

反应方程式如下:

C + O2 = 2CO      (碳粉不完全燃烧生成一氧化碳)
CO2 + C = 2CO    (反应后的二氧化碳再同碳分生成一氧化碳)

一氧化碳还原氧化铁皮的反应如下:

 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2
 Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2
 FeO    + CO = Fe + CO2       

二次还原铁粉生产:

氨分解状置:

氨分解装置

      一次还原铁粉精还原为二次还原铁粉,通常使用氢气;在工业化生产过程中,将还原炉升温到850,利用高温下的氨分解来产生氢气;二次精还原主要降低还原铁粉中的碳,氧,硫含量,使用氢气,可以有效降低这三种杂质的含量。

氨分解氢气方程式:

   2NH3 = N2 +3H2

精还原过程方程式:

   3H2 +  Fe2O3 = (Δ)3H2O + 2Fe   (还原氧化铁,生成单质铁)
   H2O + C = CO + H2                         (脱去还原铁粉中多余的碳)

总结:

         还原铁粉在还原过程中具体使用何种气体,主要是看使用的气体能否有效降低铁粉中的杂质含量,并且不会带入新的杂质,或者前道工序带入的杂质,可以通过后边的生产工艺,进行有效的去除。

      




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