海绵铁生产工艺-固体碳还原铁氧化物

铁氧化物的还原顺序

     铁的氧化物在还原时，是从高价铁氧化物逐级还原成低价氧化物，最后还原成金属铁。以温度为分阶线：
     当温度大于570度时，铁矿石中Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO→Fe的还原；小于570℃时:Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO (FeO→Fe₃O₄+FeO)；
     铁氧化物顺序是受铁氧化物中的铁与氧的亲合力大小决定的，一般:与氧亲合力大,分解压就小,难还原；与氧新合力小，分解压就大，易还原。

固体碳还原铁氧化物的特点

1)直接消耗固体碳，是吸热反应；
2)是直接还原，用碳作还原剂，是生成产物为一氧化碳的还原反应；
3)反应是不可逆的；
4)炉内固定碳直接还在铁氧化物数量很少,通常采用二步式的直接还原；

海绵铁还原特点:

1）间接还原

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

2）间接还原的气相产物CO2与固体碳反应

    CO₂ + C = 2CO

    以上可看出，起还原作用的是CO,但最终结果消耗了固体碳；间接还原反应与直接还原反应的差别就是看还原生成的CO₂是否与碳发生气化反应；如果CO₂与C反应,则此反应为直接还原;如果CO₂与C不反应,则此反应为间接还原。

海绵铁中铁氧化物被还原的条件

      炭素气化反应与焦炭的反应性有关;隧道窑内焦炭一般在800℃开始发生炭素气化反应,1100℃时剧烈进行；高炉中低于800℃是间接还原区,800-1100℃中间接与直接还原同时进行；大于1100℃是直接还原。