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粉末冶金原理黄培云制粉这章
思考题
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2
制粉这章思考题
1.碳还原法制取铁粉的过程机理是什么?影响铁粉还原过程和铁粉质量的因素
有哪些?
答:过程机理:还原过程FeOFeOFeOFe
2334
(热力学)可认为是CO的间接还原反应与C的气化反应的加和反应。当只
考虑间接还原反应时,根据Fe-O-C系平衡气相组成与温度关系
图:
①当温度570℃时,分三阶段还原:FeOFeO
2334
浮斯体(FeO•FeO固溶体)Fe
34
②当温度570℃时,氧化亚铁不能稳定存在,因此,FeO直接还
34
原成金属铁。
③对于FeO还原:FeO很容易还原,即CO不易使FeO氧化。
2323234
由于是放热反应,温度升高,Kp减小,平衡气相中二氧化碳
含量升高。
④对于FeO还原:T570℃,升高温度,FeO还原成FeO所需一
3434
氧化碳越少,对FeO还原成FeO有利。
34
T570℃,FeO被直接还原成Fe。
34
⑤对于FeO还原:温度越高,还原所需CO%越大,对还原反应越
不利。
当同时考虑间接还原反应和碳气化反应时:
COC2CO
2
FeOCOFeCO
2
①T650℃,被氧化成FeOFeO。
34
②650℃T685℃时,固体碳直接还原FeO成FeO。
34
③T685℃时,固体碳直接还原FeO为Fe。
3/9
影响铁粉还原过程和铁粉质量的因素:
原料的影响:
①杂质的影响:如二氧化硅超过一定量,使还原事件延长,并且还原
不完全,铁粉中铁含量降低。
②原料粒度的影响:粒度越细,界面面积越大,促进反应。
固体碳还原剂的影响:
①还原剂类型的影响:还原能力:木炭焦炭无烟煤。
②还原剂用量影响:主要根据氧化铁含氧量而定。
还原工艺条件:
①还原温度和还原时间的
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