氧化物还原熔炼反应的热力学课件

第六章氧化物还原熔炼反应的热力学①氧化物还原的热力学条件③氧化物的间接还原反应③氧化物的直接还原反应④金属热还原反应③铁的渗碳及含碳量熔渣中氧化物的还原反应①高炉治炼的脱硫反应③铁浴熔融还原反应第六章氧化物还原熔炼反应的热力学1①氧化物还原的热力学条件11氧化物被还原的温度条件由两△c=2ThP(Ng+2=下M2,O,A2=EFnM+=.OA°=A(3-4=MG=R(m)-hMa反应进行杓条件:P还原剂氧化物的分解压小于被还原压对应的温度称为转向温度:还原的开始凝度,反应的平衡温度①氧化物还原的热力学条件212氧化物的还原分为三类●在CO2(或H2O)的氧势线以上的氧化物均能为CO(或H2)所还原。是易还原的氧化物,如CuO、ZnO、PbO、CoO、Fe,O2、MnO2、V,O●在CO的氧势线以上的氧化物均能为固体C还原但不一定能为CO(或H2)所还原,是中等还原性的氧化物,如:Cr、VS的氧化物●仅能在高温下为固体碳还原的氧化物,是难还原的氧化物,如CaO、MgO、Al2O312氧化物的还原分为三类3③氧化物的间接还原反应热力学由两个反应组2M+D,=2MM2+C=M+C2)2△°-△G-49十coCoM稳定区MO+CO=M+CO,MO稳定区MO间接还原反应平衡图③氧化物的间接还原反应热力学421CO还原铁的各级氧化物的特点2、1逐级还原3Fe,O+Co=2FeO,+CO,1)t>570cFe,0,+C0=3Fe0+CoFeO+co=Fe+co23Fe,O+Co=2FeO.+Co,1)t<570C1Feo,+co=Fe+co对于反应(1)、(2)、(3)、(4)k=cO,%CO%OCO%CO=1001+K21CO还原铁的各级氧化物的特点5212各反应平衡曲线的特点→例题30Fe02fEo0还原铁的各级氧化物平衡图●Fe2O很容易被CO还原,平衡曲线基本上与横坐标重和。●反应(1)(3)(4)曲线向上,放热反应反应(2)曲线向下,吸热反应●反应(2)(3)(4)交于O点,O点自由度为0。6212各反应平衡曲线的特点622H2还原铁的各级氧化物的特点221逐级还原3Fe,03+H2=2FeO4+H,OD)1>570C{Fe2O4+H2=3FeO+H2O(2Feo+h=Fe+hO(3)3Fe2O3+H2=2Fe2O4+H2O(1)t<570C〈1FeO4+H,=Fe+H,O(4)4对于反应(1)(2)’、(3)’、(4)%OHO100KPH%oH%OH1+K22H2还原铁的各级氧化物的特点7222各反应平衡曲线的特点H还原铁的各级氧化物平衡图●Fe2O3很容易被H2还原,平衡曲线基本上与横坐标重和。●反应(2)’(3)’(4)’曲线向下,吸热反应反应(1)’曲线向上,放热反应。●反应(2)’(3)’(4)’相交于O点,O点自由度为0222各反应平衡曲线的特点823用H2、CO还原铁氧化物的比较4(2)8101>810°CH2的还原能力>CO的还原能力t<810°CH,的还原能力<CO的还原能力23用H2、CO还原铁氧化物的比较93氧化物的直接还原反应3.1固体碳还原氧化物的热力学●反应方程式∫高温:MO+C=M+CO低温:2MO+C=2M+CO2●直接还原的两种组合方法〔14o+CO=atcO,=2M2(Mo+C=A+CO)⑦O↓C=M+C●直接还原反应与间接还原反应的关系当固体碳存在并过剩时,体系中C+CO,=2CO反应的平衡成分控制气相组成。即C+CO,=2CO是气相平衡成分的控制者。间接还原反应加上碳的气化反应就是直接还原反应3氧化物的直接还原反应10氧化物还原熔炼反应的热力学课件11氧化物还原熔炼反应的热力学课件12氧化物还原熔炼反应的热力学课件13氧化物还原熔炼反应的热力学课件14氧化物还原熔炼反应的热力学课件15氧化物还原熔炼反应的热力学课件16氧化物还原熔炼反应的热力学课件17氧化物还原熔炼反应的热力学课件18氧化物还原熔炼反应的热力学课件19氧化物还原熔炼反应的热力学课件20氧化物还原熔炼反应的热力学课件21氧化物还原熔炼反应的热力学课件22氧化物还原熔炼反应的热力学课件23氧化物还原熔炼反应的热力学课件24氧化物还原熔炼反应的热力学课件25氧化物还原熔炼反应的热力学课件26氧化物还原熔炼反应的热力学课件27氧化物还原熔炼反应的热力学课件28氧化物还原熔炼反应