Відновлення оксидів заліза

Вище 570°С

1. 3Fe₂O₃ + H₂ = 2Fe₃O₄ + H₂O + Q

2. Fe₃O₄ + H₂ = 3FeO + H₂O - Q

3. FeO + H₂ = FeO + H₂O - Q

Нижче 570 ⁰С

1. 3Fe₂O₃ + H₂ = 2Fe₃O₄ + H₂O + Q

4. 1/4Fe₃O₄ + H₂ = 3/4Fe + H₂O - Q

Константа рівноваги цих реакцій, у разі коли тверді або рідкі фази не утворюють між собою розчинів і не розчинені в інших речовинах, записується в наступним вигляді

K_p = = ; %H₂O + %H₂ = 100; %H₂O = .

Зміна рівноважного складу газу з температурою для даних реакцій представлена на рис. 4.7.

При 570°С оксиди FeO і Fe₃O₄ рівноміцні, тому рівноважні газові суміші в реакціях (2), (3) і (4) мають однаковий склад і відповідні криві перетинаються при 570°С (точка m). В області нижчих температур закисна фаза нестійка і реакції (2) і (3) втрачають значення. При температурі вище 570°С відпадає перетворення (4). По графіку можна встановити області існування різних фаз в системі Fe – О. Так, поле між кривими 2 і 3 належить газовим сумішам з недоліком Н₂ по відношенню до рівноважного змісту для реакції (3) і з лишком – для реакції (2). Отже, дані суміші окислювальні для заліза і відновні для Fe₃O₄. Вони обумовлюють переходи Fe ® FeO і Fe₃О₄ ® FeO і забезпечують стабільність закисної фази. Так само можна встановити, що в областях вище за криві 3 і 4 стійке залізо, а нижче за лінії 4 і 2 – Fe₃О₄. Поле стабільності Fe₂О₃ вельми обмежено і розташовується під кривою 1.

Дата добавления: 2014-11-20