第二章 高炉炼铁-主要物理化学反应与操作工艺 - 图文

思考题一、概念题

?直接还原和间接还原二、问答题

?请说明沿高炉高度方向矿石和焦炭存在的形式?高炉生产过程中高炉内部铁矿石与焦炭的反应状况如何？

?写出焦炭溶损反应方程式

2013-7-22武汉科技大学讲义—朱诚意29

2.2.4 非铁元素的还原

?

非铁元素包括Mn、Si、P、V、Ti等

固体碳作为还原剂使氧化物变成碳化物或单质的金属来获得铁合金

一、应用

二、反应式

2/yMxOy+ [2+2x/z]C=(2x/yz)MzCy+2CO

三、特点

??

?

还原温度比一般较高还原产品一般含C和Fe

还原过程一般都有挥发性化合物形成

武汉科技大学讲义—朱诚意

30

2013-7-22

2.2.4.1 液态炉渣中Mn的还原

一、Mn在铁矿石中的存在方式?天然块矿中的MnO2、Mn2O3?烧结和球团矿中的MnO 二、氧化锰的还原顺序

MnO2

?

间接还原

Mn2O3

间接还原

Mn3O4

间接还原

直接还原

MnOMnMnO2→MnO 全部用CO或H2通过间接还原获得

2013-7-22武汉科技大学讲义—朱诚意31

2.2.4.2 液态炉渣中Si的还原

?

?

SiO2是很稳定的化合物，在2000℃以下SiO2不能被CO或H2还原，因此SiO2比MnO难还原得多。

在高炉中，Si是由炉渣中的（SiO2）被焦炭直接还原产生：

?

（SiO2）+2C=[Si] +2CO+5360kcal/kgSi

?

上述反应在1534℃才开始，还原1kgSi需消耗热量5360kcal，相当于还原1kgFe（651kcal/kgFe）消耗热量的8.2倍。因此Si很难还原，在高炉中只有少量的Si被还原出来。

2013-7-22武汉科技大学讲义—朱诚意32