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(简答题)

试比较两种气态还原剂CO、H2在高炉还原过程中的特点。

正确答案

(1)用CO还原,除Fe3O4→FeO外,均为放热反应;用H2还原,全部曲线向下斜,均为吸热反应;
(2)低于810℃,CO的还原能力>H2的还原能力,反之则反;
(3)CO作为还原剂,FeO→Fe位置最高,最难还原;H2作为还原剂,Fe3O4→Fe位置最高,最难还原
(4)H2分子量小,粘度低,易扩散,故其还原的动力学条件较好。
理论上,570℃以下也可还原出金属Fe,实际上动力学条件差,很难还原出金属Fe。Fe2O3极易还原,Kp很大,平衡还原剂浓度很低,曲线几乎与横轴重合。实际还原剂需要量是由FeO→Fe这一步决定的!高炉内除Fe2O3→Fe3O4外,还原反应均为可逆反应,还原剂CO、H2需要过量。即气相还原有一个过剩系数。

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