高炉内非铁元素的还原行为是怎样的?
生铁除主要含有Fe、C外还含有少量其他元素,如Si、Mn、P、S等。对 于冶炼特殊的复合矿石,则可能涉及V、Ti、Zn、Pb、Cu、Ni、Co等元素的 还原过程。因此,了解非Fe元素在高炉冶炼条件下的还原行为是十分必要的-C、H2、CO作为高炉炼铁的还原剂,其中C是高温下的强还原剂判断 铁矿石中氧化物能否在高炉冶炼条件下被还原,就要比较该氧化物中元素与氧 的亲和力同碳与氧的亲和力哪个大:前者大于后者就不能被还原,前者小于后 者则能被还原。 判别元素与氧亲和力大小最常用的方法是氧化物的氧势 尺Tlnpq或标准生成自由能AG©。氧化物的氧势越大,元素与氧的亲和力越 小,氧化物的...全部
生铁除主要含有Fe、C外还含有少量其他元素,如Si、Mn、P、S等。对 于冶炼特殊的复合矿石,则可能涉及V、Ti、Zn、Pb、Cu、Ni、Co等元素的 还原过程。因此,了解非Fe元素在高炉冶炼条件下的还原行为是十分必要的-C、H2、CO作为高炉炼铁的还原剂,其中C是高温下的强还原剂判断 铁矿石中氧化物能否在高炉冶炼条件下被还原,就要比较该氧化物中元素与氧 的亲和力同碳与氧的亲和力哪个大:前者大于后者就不能被还原,前者小于后 者则能被还原。
判别元素与氧亲和力大小最常用的方法是氧化物的氧势 尺Tlnpq或标准生成自由能AG©。氧化物的氧势越大,元素与氧的亲和力越 小,氧化物的稳定性越差,就越容易被还原剂还原。同理,氧化物的标准生成 自由能越大,它的稳定性越差,越容易还原。
一般来说随温度升高氧化物的氧 势和标准生成自由能变大,即氧化物的稳定性变差,只有CO例外,随温度升高CO的标准生成自由能变小,也就是CO变得更稳定,即c与O2的结合能 力越强,C在高温下可以还原更多的氧化物,这也是C作为还原剂的优越性。
将铁矿石中各种氧化物的尺Tin%或AG©与CO的KTln/或AG©进行 比较,可以判断在高炉内哪些元素可被还原,哪些不能还原。① 极易被还原:Cu、Ni、Pb、Co。② 较难被还原:P、Zn、Cr、Mn、V、Si、Ti。
但P、Zn几乎可以100% 被还原,其余只能部分还原:Mn 50%~80%; V 80%; Si 5%~70%; Ti 1% ~2%。③ 完全不被还原:Mg、Ca、A1。收起