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还原铁粉脱碳脱硫反应原理

来源:本站原创 2018-03-16 08:05:06 铁粉技术 324 ℃ 0 评论

还原铁粉

       还原铁粉中的碳,硫都为杂质元素,其过高的含量直接影响了铁粉的应用。因此在生产中,我们通过一次还原将铁粉脱硫后,硫含量得以大幅降低,经过二次还原后,可以使碳,硫含量降低至国家标准以下。

1、脱碳反应

  海绵铁粉中的碳主要固溶于Fe形成渗碳体(Fe3C)。在铁粉二次还原过程中,除了铁粉中的氧和碳进行自身反应脱碳外,主要有如下脱碳反应:

〔C〕+2H2=CH4 + 10.8kcal/mol  (1)

〔C〕+H2O=H+ Co -28.3kcal/mol  (2)

(1)反应为放热反应,对于含碳量较高的铁粉只依靠干燥的H2脱碳作用是非常有限的。反应(2)为吸热反应,因此含有较多量的水蒸汽湿润H2在高温时有助于铁粉的高度脱碳。经过脱碳后,还原铁粉中碳含量可降低至0.03%以下。

2、脱硫反应

     在二次还原过程中还原气氛中的H2与海绵铁粉所含的硫(以FeS形态存在)发生如下反应:

FeS+H2=Fe+H2S

   从而使铁粉的硫含大幅度降低。例如,在用氨分解氢气进行二次还原时,可使海绵铁粉的硫含降低至0.02%以下;在含湿的转化天然气中进行二次还原可使海绵铁的硫含量降到0.015%



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