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粉末冶金原理黄培云制粉这章思考题.pdf

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粉末冶金原理黄培云制粉这章

思考题

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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FeOFeOFeOFe

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:FeOFeO

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:

COC2CO

2

FeOCOFeCO

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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