第二章還原過程

第一節(jié)爐料的蒸發(fā)、揮發(fā)和分解1.Evaporation、volatilizationanddecompoundingofcharging第二節(jié)鐵氧化物還原的熱力學(xué)分析2.Reductivethermodynamicsanalyzingofironoxide第二章高爐內(nèi)的還原過程Chapter2ReductionprocessinBF5/24/20231第三節(jié)鐵的直接還原和間接還原3.Directreductionandindirectreductionofiron第四節(jié)非鐵元素的還原4.Reductionofnon-ferreouselement第五節(jié)生鐵的形成5.Formationofpigiron5/24/20232

第四章高爐內(nèi)的還原過程

Chapter4ReductionprocessinBF第一節(jié)爐料的蒸發(fā)、揮發(fā)和分解Evaporation、volatilizationanddecompoundingofcharging5/24/20233爐料中的水以吸附水和化合水兩種形式存在。吸附水存在于熱燒結(jié)礦以外的一切爐料中，吸附水一般在l05℃以下即蒸發(fā)。吸附水蒸發(fā)對高爐冶煉并無壞處，因為爐喉煤氣溫度通常大于200℃，流速也很高，爐料中的吸附水在爐料入爐后，下降不大的距離就會蒸發(fā)完，水的蒸發(fā)僅僅利用了煤氣的余熱，不會增加焦炭的消耗；同時因水分的蒸發(fā)吸熱，降低了煤氣溫度，對裝料設(shè)備和爐頂金屬結(jié)構(gòu)的維護(hù)還帶來好處。此外，煤氣溫度降低，體積減小，流速也因之降低，爐塵吹出量隨之減少。在實際生產(chǎn)中，往往因爐頂溫度過高，而向爐料或爐喉內(nèi)打水以降低煤氣溫度。

一、水分的蒸發(fā)Theevaporationofwater5/24/20234爐料中的化合水，又稱結(jié)晶水，以化合物的狀態(tài)存在。褐鐵礦(nFe203·mH20)化合水最多，高嶺土(A203·2Si02.2H20)也含部分化合水?；纤挥性谒锓纸夂螅植艜舭l(fā)。5/24/202355/24/202365/24/20237爐料中碳酸鹽主要來自石灰石(CaC03)、白云石(MgC03)，有時也來自碳酸鐵(FeC()3)或碳酸錳(MnCO3)。

1．碳酸鹽的分解當(dāng)爐料加熱時，碳酸鹽按FeCO3、MnC03、MgCO3、CaCO3的順序依次分解。碳酸鹽分解反應(yīng)通式可寫成：MeCO3=MeO十C02一Q反應(yīng)式中Me代表Ca、Mg、Fe及Mn等元素。碳酸鹽的分解反應(yīng)是可逆的，隨溫度升高，其分解壓力升高，即有利于碳酸鹽的分解。

二、碳酸鹽分解Carbonatedecomposing5/24/20238

高爐冶煉最常見的碳酸鹽是作為熔劑用的石灰石。石灰石的分解反應(yīng)為：CaC03＝CaO十CO2—42500×4．1868kJ反應(yīng)發(fā)生的條件是：當(dāng)碳酸鈣的分解壓力(C02分壓)PCO2大于氣氛中C02的分壓PCO2時，該反應(yīng)才進(jìn)行。CaCO3在高爐內(nèi)的分解溫度與爐內(nèi)總壓力和煤氣中C02分壓有關(guān)。據(jù)測定表明，石灰石在高爐內(nèi)加熱到700一800℃開始分解，900—1000℃達(dá)到化學(xué)沸騰。5/24/20239石灰石的分解速度和它的粒度有很大關(guān)系。因為CaCO3的分解是由表及里，分解一定時間后，在表面形成一層石灰(CaO)層，妨害繼續(xù)分解生成的C02穿過石灰層向外擴(kuò)散，從而影響分解速度。當(dāng)大粒度分成若干小塊時，比表面積增加，在相同條件下，分解生成的石灰量增多，未分解部分減少，粉狀的石灰石在900℃左右即可分解完畢，而塊狀的要在更高的溫度下才能完全分解。粒度愈大，分解結(jié)束的溫度愈高。此外CaO層的導(dǎo)熱性差，內(nèi)部溫度要比表面溫度低；粒度愈大，溫差愈大。因此，石灰石因塊度的影響，分解完成一直要到高溫區(qū)域。5/24/2023102．碳酸鹽分解對高爐冶煉的影響及其對策TheinfluenceofcarbonatedecomposingtoBFsmeltanditscountermeasure碳酸鹽在高爐內(nèi)若能在較高部位分解，它僅僅消耗高爐上部多余的熱量，但如前述CaCO3若在高溫區(qū)分解，必然影響到燃料的過多消耗。其影響可按以下分析進(jìn)行估量：(1)CaCO3分解是吸熱反應(yīng)，1kgCaCO3分解吸熱425×4．1868kJ，或者每分解出1kgC02吸熱956×4．1868kJ。5/24/202311

(2)CaCO3在高溫區(qū)分解出的C02，一般有50％以上與焦炭中的C發(fā)生氣化(溶損)反應(yīng)：

C02十C＝2CO一39600×4．1868kJ／kg分子

反應(yīng)既消耗C又消耗熱量。因耗C而減少了風(fēng)口前燃燒的C量，(兩者在數(shù)量上是相當(dāng)?shù)?即減少了C燃燒的熱量：C十1/202＝CO十29970x4.1868U／kg分子兩項熱量之和為69570×4．1868kJ／kg分子，5/24/202312(3)CaCO3分解出的CO2沖淡還原氣氛，影響還原效果。

綜上分析，CaCO3分解造成熱能損失，又影響還原和焦炭強度。據(jù)理論計算以及實踐經(jīng)驗表明，每增加100kG石灰石，多消耗焦炭30kG左右。為消除石灰石作熔劑的不良影響，可采取以下措施：

a、生產(chǎn)自熔性(特別是熔劑性)燒結(jié)礦，使高爐少加或不加熔劑，實現(xiàn)熔劑搬家;b、縮小石灰石粒度，改善石灰石爐內(nèi)分解條件，使入爐熔劑盡可能在高爐內(nèi)較高部位完成分解；c、使用生石灰代替石灰石作熔劑.5/24/202313

高爐煉鐵的主要目的，即是將鐵礦石中鐵和一些有用元素還原出來，所以還原過程是高爐冶煉最基本的物理化學(xué)反應(yīng)。

第二節(jié)鐵氧化物還原的熱力學(xué)分析2.Reductivethermodynamicsanalyzingofironoxide5/24/202314一、鐵氧化物還原條件Thedeoxidizingconditionofferriferous

oxide在鐵礦石中，主要是含鐵氧化物，也有少量非鐵氧化物——如硅、錳等氧化物。在高爐冶煉中，鐵幾乎能全部被還原，而硅、錳只能部分被還原，這主要決定于還原反應(yīng)的平衡狀態(tài)，即熱力學(xué)條件；也受達(dá)到平衡狀態(tài)難易程度的影響，即動力學(xué)條件。所謂還原反應(yīng)，是指利用還原劑奪取金屬氧化物中的氧，使之變?yōu)榻饘倩蛟摻饘俚牡蛢r氧化物的反應(yīng)。還原反應(yīng)可表示為：MeO十B＝Me十BO反應(yīng)得以進(jìn)行，必須是還原劑B和氧的化學(xué)親和力，大于金屬Me和氧的化學(xué)親和力。5/24/202315衡量綱金屬藝或非殘金屬用與氧史親和歡力大幻玉小的箏尺度疼，可粒用元影素與祥氧生冊成化策合物筐時，害系統(tǒng)商中自中由能灑△Z變化遠(yuǎn)的大肺小來時區(qū)別位。如△Z負(fù)的涉絕對庭值越密大，唉即自掠由能貫減少臺越多濁，該愚化合胃物越棍穩(wěn)定預(yù)。自慶由能拴隨溫浴度不奴同而嚇變化臭，如圖，可看申出各鞋種氧漆化物慣的生美成自仆由能妥與溫善度的睜關(guān)系。在系一定屋溫度從下，暮各種壁氧化飯物都粱有一璃定的夜生成惱自由像能，棚其值扁愈小(即負(fù)雖的絕揚對值弟愈大)，該浴氧化偉物中素的金刷屬和霉氧的直親和僻力愈堤大．墓此金妻屬愈釘難還灰原；陶相反伸，氧吳化物址的生糠成自輛由能格愈恭大，伴該氧摟化物莫中的槽金屬桶和氧陳的親杏和力樸愈小背，此激金屬譜則易碰還原文。依此惜，Cu、Ni比Fe容易夠還原叨，而Mn、Si比Fe則難筋還原。同證時，幟與氧唐親和戰(zhàn)力大貍的金踢屬，切可以謙作為咽還原捧劑，粘還原畝與氧過親和情力小著的金硬屬氧柿化物啊。例貨如Al就可亞作為允還原昏劑還摩原Ti；而且菜生成徑自由寨能越烏小的哀氧化績物中螺的金顏屬，竄作為窗還原夢劑時非其還柿原能立力越渴強。張隨著頃溫度岸的升早高，萍各種鍵氧化罷物的裹生成復(fù)自由膽能變幟大，殖即各蝕種元戴素與餓氧的治親和覽力變皮小，籮則有梯利于索元素獲的還氏原。5/探18隱/2輝02驗316高爐躺冶煉收主要園是以CO和C作為桑還原映劑，僻還原伍區(qū)域歡的溫肌度一胞般不鏈大于15掠00純℃，在膛此條聚件下鬼，Ca穗O、A1屑20盤3和Mg啟O在高師爐冶常煉過窯程中涌不可塘能被音還原呈。5/亂18繼/2守02蹄3175/蒙18甩/2挎02嘉318氧化倦物中藝的金歲屬(或非商金屬)和氧巷親和替力的脂大小餓，也屈可用肆氧化叼物的制分解斷壓力積大小懶來表圈示，即氧割化物撥的分批解壓補力越報小，目元素曾和氧秀的親另和力舟越大麻，該謊氧化握物越肥穩(wěn)定耳。高爐沙內(nèi)常揭見氧視化物供的分淋解壓灘力如淡圖所陡示。5/瓶18副/2轎02鐘319由圖友可知，鐵艷氧化豪物的凍分解廚壓力嫌比其京它一租些氧狹化物魯大，F(xiàn)e智O即比Mn囑O和Si桌02易于恥還原則。鐵餐的高輕價氧扎化物竹分解魂壓力樓更大燭，如Fe認(rèn)20成3在13赤75貨℃時的拒分解居壓力值為0．02受lM雙Pa，在派此溫球度下煩。即歡使無壁還原瓶劑，F(xiàn)e203也能朽熱分屢解，赴生成Fe3O4；而Fe3O4與Fe亦O的分菊解壓寸力比Fe風(fēng)20鋤3小得乞多，F(xiàn)e慚O要達(dá)寬到34柴87倚℃時才菌能分線解，賴高爐顯內(nèi)達(dá)挎不到蘆這樣務(wù)高的際溫度脂，因榨此在才高爐眉內(nèi)不艇能靠沖加熱濾分解褲以獲寫得鐵蔑的低斷價氧嚼化物溉直至仿金屬嫁鐵，歌而需擔(dān)借助潑還原靜劑還體原。5/蟲18粱/2提02敘320二、萍鐵氧現(xiàn)化物弦還原皮順序th悉e瘡de辮ox柄id積iz額e肝or塞de冶r明of狗t編he淚f躁er賀ri計fe方ro岸us處o販xi造de鐵的我氧化辟物主捉要以敏三種攻形態(tài)防存在撐：Fe2O3（赤縣鐵礦鄰）、Fe3O4（磁縣鐵礦岡）、Fe警O（浮稱士體墳）。擇還原戰(zhàn)順序楚是從讓高價壩鐵氧跟化物忌逐級腦還原沾成低苦價鐵為氧化膊物，日最后地獲得慢金屬牽鐵。竊其還連原順桂序為僅：Fe2O3——堪Fe3O4——Fe輝O——屯Fe由于Fe億O在低彼于57拘0駐℃時是炕不穩(wěn)爽定的殘，所盒以還誤原情兩況是爆：當(dāng)溫捆度大絞于57愁0織℃時：Fe2O3——澤Fe3O4——Fe基O——旋Fe當(dāng)溫臨度低濕于57叫0規(guī)℃時：Fe2O3——絕Fe3O4——針Fe5/踏18練/2峽02奸3215/散18腿/2席02煮3221。用CO還原踩鐵氧愛化物(1撕)反應(yīng)著特點。在水實際嚼生產(chǎn)咱中，CO能還累原鐵擋的各品級氧綿化物梳。當(dāng)溫莊度大唯于57州0℃時，跳還原醉反應(yīng)盛為：3F方e2侄03十CO＝2F笨e3挺O4十CO尤2十88億70賽×4．18飄68猛kJ（1）2F鳳e3悲04十CO＝3F珍eO十C0羨2—拆49麻90日×4．18喬68羊kJ（2）Fe必O十CO＝Fe十CO蠶2十32拖50肝×4．18泄68盈kJ（3）三、識鐵氧誤化物炮的還撤原反鬼應(yīng)Th列e籠re專du糾ct占io吉n連re挨ac蹈ti林on殼o召f紙th奏e綁fe牢rr召if惕er厲ou速s鈴ox喇id六e5/種18奴/2吧02亂323在溫刻度小擺于57符0℃時，褲由于Fe拾O不能懲穩(wěn)定分存在偵，F(xiàn)e必30述4將被CO還原荷成金毫屬鐵柄，故梯反應(yīng)意為：3F頃e2遣03十CO資=胸2輪Fe萬30創(chuàng)4十C0永2十88長70斗×4伸.1忌86棒8K袍JFe興30穿4十CO＝3F務(wù)e十4C玻02十41濕00撿×4朝.1饞86恥8k秩J（4）5/劍18旁/2災(zāi)02廉324上述賤諸反控應(yīng)的滿特點攤是：1)從Fe2O3還原成Fe，除反爬應(yīng)餅（2）擋為吸微熱反醫(yī)應(yīng)外聽，其勝余反翼應(yīng)均啟為放疲熱反汗應(yīng)；2)首F陰e2O3分解怕壓力郵較大然，可苗以被CO全部論還原邊成Fe3O4；3)除從Fe2O3還原額成Fe3O4的反絲式應(yīng)為博不可宋逆外風(fēng)，其柴余反呆應(yīng)都型是可按逆的煌，反磁應(yīng)進(jìn)擇行的曾方向喇取決窮于氣臺相反蓋應(yīng)物口和生豪成物偵的濃筐度。反應(yīng)在一壤定溫擱度下插達(dá)到遵平衡惜，其幼平衡滑常數(shù)KP為：Kp＝PCO獄2/PCO=（%C浩O2）/（%C肯O）5/裕18夢/2倡02議325由于(％C0媽2)十(％CO終)=賓10禾0％所以(％CO解)＝10添0/（1+倍Kp）＝f(詠T)按Kp與溫獄度關(guān)趙系，真上述品各還厘原反斜應(yīng)的掌平衡算常數(shù)綿為：反應(yīng)(1圾)：lg榨Kp=2頭72證6/批T十2．14圓4殃(萌5)反應(yīng)(2旱)：lg啞Kp＝16哈45孝/T十1．93躲5掃(姑6)反應(yīng)(3刪)：lg訪Kp＝42灘9/牛T劑—1．14石0膨(7每)反應(yīng)(4缺)：lg東Kp=競24柄62晨/T云—溫0．99約7羊(8架)5/肯18塞/2所02境326由(5長)、(6瓦)、(7帶)、(8音)式，詳可計哀算出躲反應(yīng)(1絞)至(4判)的平立衡常財數(shù)。非據(jù)此頭便能蘭算出稻各反驕應(yīng)平寇衡氣拼相中CO的濃路度。保由于蘋各反圍應(yīng)的Kp不同毫，因浙而平慨衡氣廉相中歐％CO也不煌相同休。(2峽)溫度握對反等應(yīng)的賣影響。各潔級鐵駱氧化蛛物在絮不同挽溫度朽下，姐其平者衡氣伴相成煤分是蝴不相雙同的現(xiàn)。將醬各種旋溫度痰下的股平衡膜常數(shù)呼代入(％CO趟)＝10成0/（1+壞Kp）＝f(黨T)，便可笛以計侵算出針各個象反應(yīng)燦在不沾同溫焦度下外的CO％，則可聾作出CO％—t曲線中圖。曲線1、2、3、4，分哀別為困反應(yīng)(1衡)、(2設(shè))、(3仔)和(4犬)的平蝴衡氣哪相成似分曲垃線。在57豎0℃時，謊曲線2、3和4相交癢于一蓄點。曲線寨將平孕衡圖姥分成過四個神區(qū)域葡，即Fe、Fe疲O、Fe3O4和Fe2O3的穩(wěn)叨定區(qū)。在復(fù)曲線1以下筑為Fe2O3穩(wěn)定箱區(qū)；鉗曲線1、2和4之間妥為Fe3O4穩(wěn)定堡區(qū)；尼曲線2和3之間武為Fe螞O穩(wěn)定短區(qū)；伙曲線3和4之上告為Fe的穩(wěn)劈燕定區(qū)湯。不精在曲懷線上升的點比，表音明體灰系處羨在非冰平衡奶狀態(tài)棄，并趟且反輸應(yīng)將革向著丑該區(qū)扛域內(nèi)膜穩(wěn)定澤存在型的物序質(zhì)方裂向轉(zhuǎn)習(xí)化。5/決18企/2旺02卷327例如，將Fe放在肉曲線2和3之間銷，在節(jié)＞57營0℃的任符一溫附度下最，氣僑相組側(cè)成中C0猾2含量嗚均大總于曲瞎線3上平如衡氣榜相中拼的C0至2含量斗，或含者說話氣相惕組成CO含量扯均小敢于平瀉衡曲從線3上的CO含量坑，所勞以反雖應(yīng)(3叢)將向摟左進(jìn)礎(chǔ)行，雙最終Fe會被貞氧化伐成Fe躍O。5/香18粱/2蔽02螞3285/穴18統(tǒng)/2禍02簽329從圖繼也可望看出徹，曲榆線1、3、4向右辨上方她傾斜賴，曲軌線2向下譽斜，奴表明造前者男為放缸熱反品應(yīng)，晝后者球為吸體熱反賢應(yīng)。釀同時Fe背O十CO＝Fe十C0奧2反應(yīng)田的平續(xù)衡曲桿線位責(zé)置最鉤高，滲說明咐它達(dá)君到平誓衡需琴要的CO％量最沿大，束所以Fe負(fù)O最難監(jiān)還原膨。例派如90典0℃時，白用C0須60％，C0240％的煤迷氣不段可能歲將Fe及O還原揉成Fe，但這含一組養(yǎng)成的絲式煤氣專完全從可以只將Fe杏30咸4還原驕成Fe杜O。5/啄18膽/2烈02億330煤氣消上升誤過程永中，CO將首靜先在疑高爐逮中下僅部把Fe勇O還原禿成Fe，剩倒余的CO在繼筍續(xù)上灶升時執(zhí)，再補將Fe塌04還原猾成Fe住O，最汽后將Fe趟20聞3還原乏成Fe3O4，煤動氣的怒化學(xué)渡能得富到很棟好利專用。衡量礦高爐尚內(nèi)CO利用重程度塵的指五標(biāo)為CO利用秤率，即高爐在內(nèi)參廳加間屋接還為原反碗應(yīng)的CO與爐廊內(nèi)CO總量遼之比租值。一因般表麗示為途：ηCO＝CO2/(崖CO2+C侵O)硬×1馳00％式中C0具2、CO律——分別刊為高領(lǐng)爐爐保頂煤國氣中CO拌2和CO的百尤分含飛量。5/羽18惱/2摔02船331（3）碳勁的氣斜化反如應(yīng)及忙其對良還原但的影貿(mào)響在高搜爐內(nèi)閣進(jìn)行厚上述異各級慢鐵氧剛化物埋的還趁原反彈應(yīng)，才是在象有碳胃素存輝在的聲情況距下進(jìn)裝行的竭。而碳素牛在較您高溫怎度下窯將發(fā)蠶生氣換化反盾應(yīng)(又稱椒貝一蟲波反廁應(yīng)，緞溶損勞反應(yīng)奮，C0敗2的還候原反淺應(yīng))：C0蘿2十C＝2C柱O一39莖50童0×椒4．18歌68盾kJ／kg分子將C的氣橡化反渴應(yīng)在白不同彼溫度卡下達(dá)亮到平件衡時澡的氣值相組英成，柏和CO％一t平衡芬圖繪險于同真一圖悉上，億可得碧出鐵饞氧化吳物、類碳氧叨化物復(fù)和碳曉的平捷衡與溫度饑關(guān)系淘圖。由職于反麻應(yīng)體倒系中協(xié)有過膜剩的障碳存戀在，擴(kuò)最終膀的氣肝相組屈成，取總是布要達(dá)散到碳合的氣窯化反型應(yīng)平既衡曲末線上販，這邊必然堤對鐵藝氧化喉物還哲原反夜應(yīng)產(chǎn)填生影備響。5/或18您/2漂02舒332碳的升氣化組反應(yīng)匪平衡襲曲線5，與羊曲線2交于b點，溝交點揚對應(yīng)穿溫度Tb＝64扛7℃。此扒點表年示反呆應(yīng)：Fe3O4十CO＝3F墨eO十C0從2與反請應(yīng)C0次2十C＝2C員O的平蝕衡氣慘相成繼分相噴等，(氣相卵中CO一40％，C0區(qū)2—氏60％)，也犯即Fe3O4開始蠅還原啦成Fe鮮O的溫唯度為64精7℃。當(dāng)增溫度賠低于64綢7℃時，F(xiàn)e洞30移4不可院能還蛛原成Fe帶O。因尼為在圓低于64襯7℃的任美一溫宰度下擾，碳梨的氣指化反撿應(yīng)平棉衡曲留線，編位于野反應(yīng)Fe3O4十4C嗚O＝3F皇e十4C嫌02及反培應(yīng)Fe3O4十CO＝3F罵eO十C0教2平衡遣曲線廣之下出，即籮氣相雅中CO的含距量低岡于這取二個晃反應(yīng)拼平衡蟻時的CO含量擺，F(xiàn)e或Fe武O都將灣被氧遲化成Fe3O4。5/硬18呆/2廣02字3335/偏18字/2商02鎖334曲線5與曲索線3相交料于a點，修此交燈點相領(lǐng)應(yīng)的立溫度憶為68洪5℃。此郊點表盆示反涉應(yīng)Fe暗O十CO＝Fe十C0休2與C0頁2十C＝2C蟲O的平吃衡氣還相成森分相庭等，(C煩O一59％，C0羨2—崖41％)也即Fe越O開始短還原邪成Fe的溫鍵度是68姜5℃。同螞上分紀(jì)析，憑在高如于68政5℃時，F(xiàn)e3O4或Fe凈O都將撐被還流原成Fe。5/負(fù)18帆/2羨02呈335如上恭分析注，雖蟻然鐵和氧化冤物還蝕原的攔熱力祝學(xué)條海件與間高爐罪實際患不盡融相同乘，但籮通過筒氣相顯平衡吊分析圾，可址以查祥出在修一定午溫度師下平臉衡氣犁相中CO／C0怖2比值驅(qū)，這釋樣就餅可求因出還波原鐵松氧化污物時衰，CO還原脫劑的母需要晴量，秤這對獄計算娛理論次碳素捆消耗陶是不隙可缺盞少的劫，同舞時，妖也是超理論段分析嬸的重跳要依薯據(jù)。5/箱18紡/2麥02障3362、用偶固體采碳還減原鐵噴氧化福物反應(yīng)門特點高爐文內(nèi)有左過剩舍的固爪體碳始存在蚊，鐵局的各決級氧旗化物庸也可而被固坑體碳報進(jìn)行求還原紅，而哨且也秀是按稅逐級坑還原疏程序詳進(jìn)行好，即全：溫度魂大于57叨0℃時：3F縫e2蹲03十C＝2F忌e3欣O4十CO一26旋30血0×包4.友18料68訪kJFe啦3O謊4十C袋=寒3F喬eO十CO一44橡59勢0×忘4.杰18吃68塑kJFe榮O十C＝Fe十CO一36棕35輪0×嗎4.馬18銜68遷kJ5/廟18著/2鐵02嶼337溫度趟小于57牲0℃時：Fe卷30捧4十4C＝3F祝e十4C木O—鍛15毀36溉40慕×4．18塵68站kJ上述晉反應(yīng)勵有兩網(wǎng)個特來點：(1圖)都是勞吸熱許反應(yīng)梳，并晴直接旗消耗禮焦炭椒中的毅固定凡碳；(2柜)反應(yīng)兄是不泡可逆符的。由于巾碳與和鐵氧鴉化物原進(jìn)行謙固相陷反應(yīng)濤，接叛觸面撈很小;而且宰在鐵雪氧化晃物表收面已她被還扭原時摟，固漁體C也難戚以滲摘透擴(kuò)希散到迎礦石寬中心暫去進(jìn)腹行還缺原。獻(xiàn)因此碑，碳朗與鐵早氧化楚物相現(xiàn)互作拜用，槳在高旦爐內(nèi)恥受到握很大臟限制叫。5/疫18團(tuán)/2蓄02笑338事實賓上在高達(dá)溫下叼，C對鐵刃氧化許物還兼原，欣主要丟通過踢以下卡兩步沿進(jìn)行考：Fe數(shù)O十CO晝=遷F爛e十CO第2十32測50巷×4．18丙68據(jù)kJ+禮C0巖2十C＝2C糞O一29塞60壩0×縣4．18軍68哈KJ——乒——尺——蜓——烏——津——父——騎——筋——袋——?！狥e岔O十C讀=安Fe十CO一36汽35型0×室4．18憐68混kJ所以號固體擺碳還慈原鐵蔬氧化塘物反溝應(yīng)，館只表摔示最偷終結(jié)轟果，妹反應(yīng)寨的實摧質(zhì)仍番是CO在起盈作用柿，最捏終消插耗的沸是碳裳素。5/翁18餡/2籌02鴨339反應(yīng)Fe僅O十C＝Fe十CO的進(jìn)管行，琴決定葵于C0汪2十C＝2C憐O反應(yīng)湯的速溜度。實西驗指約出：C0親2與C作用壩達(dá)到院平衡姥，其株速度牢是很確慢的詳。65可0C時，引大約疲需要12鮮h；80低0C時需傷要9h；溫度層愈低位，濁用言固體紫碳進(jìn)寸行還盼原愈傾難。題由于妥高爐噴內(nèi)煤詠氣流嫩速很薪高，凡在溫待度大蠟于70艷0—輝73族0℃時，C0慶2十C＝2盒C茅O反應(yīng)套有可魔能達(dá)胳到平房誠衡，談即Fe顆O可用C進(jìn)行握還原視。但躬因碳認(rèn)的氣四化反稼應(yīng)速驚度很楊慢，C還原Fe啞O的作灣用很珍小。粒只有招在80隊0～85記0Ｃ時亮，F(xiàn)e淡O被C還原憤才較牽明顯行；激嚴(yán)烈地繞進(jìn)行蹲反應(yīng)銜則在11票00這℃以上臟。用固誘體碳古進(jìn)行買還原警，還呆受C反應(yīng)秤性的及影響.當(dāng)C的反尚應(yīng)性靠增加蘇時，C的還點原能呼力提陪高。此外約，高返爐內(nèi)售在40杜0一60降0℃區(qū)間坡，CO在鐵康氧化押物和岸海綿團(tuán)鐵等她接觸姥劑作廈用下替，將凝被分像解洗并枕沉積盤出C黑；2C盤O＝CO喘2十C；析出蘇的C顆粒著極細(xì)棚又很稠活潑厘，它委附在駱礦石鳳表面階和沉傍積在俗礦石熊氣孔卵中，遭在54隸0℃時能蓬還原中氧化煎鐵：2C巴O＝CO孤2十C十39剃60赤0×贊4．18僻68笛KJ+文C十Fe約O＝Fe十CO一36盞35萬0×寒4．18齒68賄KJ——甩——犧——籍——烤——鉤——傾——偷——吩——勻——行——Fe插O十CO＝Fe十C0齒2十32盤50葛×4．18裝68促kJ5/喘18暢/2梯02深340不難摟發(fā)現(xiàn)簽，碳浪黑也書只是歷參與兆反應(yīng)捐，實沉際消糠耗的慰還原東劑仍脾是CO；而且堆碳黑事的還努原速念度極淡低，首故影飄響很博小?？暗獵的沉膛積對擺高爐將襯磚貨卻起師破壞智作用典。高爐言內(nèi)C的還璃原作身用，最還表撲現(xiàn)在盟與液比體渣靈中Fe泡O的作浴用，老以及財渣鐵缸界面咳上渣抗中Fe袋O和鐵艙水中笨的C作用平：(Fe槐O(jiān))十C焦＝Fe十CO(Fe痕O)十[F辦e3喪C]＝4F拿e十CO上述曲反應(yīng)這的進(jìn)怒行，懶減少鍋了鐵離在碴拿中的有損失盜。5/姑18竄/2災(zāi)02仙341總的刻說來耐，固古體碳險對鐵善氧化終物的貢還原耗作用好方式完多樣挑，但主要框是通拒過C0呈2十C＝2C趕O反應(yīng)潑進(jìn)行鑒的；直妥接進(jìn)投行反塵應(yīng)的獨條件秧受限垂，數(shù)季量不幟大。5/緊18淋/2采02網(wǎng)3423、用H2還原起鐵氧篇化物高爐柜在不脆噴吹投燃料稍條件恭下，郊煤氣似中H2量一銀般在1．8—約2．5％范饅圍內(nèi)兔，主存要是抗鼓風(fēng)竄中水領(lǐng)分被C還原漁產(chǎn)生聲的。娘在噴春吹煤擴(kuò)粉、柜天然勤氣等處燃料忠時，古煤氣粒中H2濃度油顯著啊增加橡。H2和氧赤的親辟和力醫(yī)很強狐，可番奪取鬧鐵氧辜化物腎中的驕氧而探作為奴還原獨劑。5/役18論/2梯02籠3431）．還原浮反應(yīng)增的特涉點用H2還原纏鐵氧杰化物朵，仍芝然遵鎖守逐診級還跡原規(guī)猛律：當(dāng)溫槽度大死于57艱0℃時3F魔e2木03十H２＝2F坡e3柜O4十H2接0十52惠10譯×4．18塵68晶kJFe勿30真4十H2＝3F喉eO十H2爐O一15彈19漠0×懇4．18乳68劃KJFe姻O十H2傲=忽F如e十H2憂0一66帽20輕×4．18擱68屋KJ5/齒18不/2攀02綱344當(dāng)溫暮度小陸于57航0℃時2F涌e2拒03十H2服=玻2涂Fe犬30懲4十H2控O十52勵10末×4．18撥68勝kJFe薪3O膜4十4H統(tǒng)2繪=厚3F打eO十4H規(guī)20一35剛05滲0×將4．18末68米kJ反應(yīng)典的平釀衡常睛數(shù)為頸：Kp＝PH承2O授/P償H2＝%H豬2O痕/%例H2因為帽％H2成O十％H2＝10潑0％所以薪％H2＝10禮0/絡(luò)1+寸Kp＝f(盞T)根據(jù)H2還原含鐵的烘各級宮氧化錯物的Kp＝f(奶T)關(guān)系贏，同揭樣可罪得到肉下圖不：5/辨18疼/2琴02線3455/輪18碧/2懶02為346用H2還原斑鐵氧退化物脖的特澇點是：(1蹄)反應(yīng)造的氣紡相產(chǎn)舉物都朵是H20；(2確)各反較應(yīng)中凳唯3F喝e203十H2＝2F遙e304十H20是不未可逆熊反應(yīng)舒，放和熱；洞其余迫各反粥應(yīng)皆鏟是可帥逆反裝應(yīng)，偵吸熱陵。從H2%—脫—t平衡酒圖可杜以得領(lǐng)到：紹圖中1、2、3、4條曲筐線分臟別表豎示H2的四尿個反偽應(yīng)。H2％一t平衡歷圖，補也和CO％一t平衡兄圖一在樣，唐四條排平衡頭曲線陵區(qū)分皆出不爸同的斷穩(wěn)定賺區(qū)。啊高于57旺0℃時，胃平衡窯圖也扇分為Fe3O4、Fe延O和Fe三個字穩(wěn)定般存在煮區(qū)；毯小于57播0℃分為Fe模30朱4和Fe的穩(wěn)咐定存針在區(qū)體。5/腔18陸/2降02頃347如將CO％一t平衡咳圖和H2％一t平衡籃圖合娛并一響起，便渣能看漢出用CO和H2作還萄原劑夏的明早顯區(qū)披別：1)由于H2的還怎原反學(xué)應(yīng)都燃是吸足熱反庸應(yīng)，市因此梳隨溫豈度升頃高，甚平衡住氣相援中H2O含量夾增加版，H2含量蓬降低座。這扇不同質(zhì)于用CO進(jìn)行酬還原奧；5/得18賠/2志02扭3485/憐18豆/2原02咬3492)用CO和H2還原Fe促30駐4與Fe找O的平劍衡曲懂線，匙都相米交于81醉0℃，當(dāng)溫傲度小妨于81記0℃時，PH2際O/PH2〈贊PCO竟2/PCO當(dāng)溫接度等潤于81放0℃時，PH2潑O/PH2=框PCO餐2/PCO當(dāng)溫會度大庸于81梅0℃時，PH2飲O/PH2〉PCO拴2/PCO這一痛特點芹說明H2的還奧原能徑力，曾隨著憑溫度頑的升庫高而赤不斷遍提高憂。在途溫度換大于81倘0℃時，H2的還均原能筐力比CO強；積溫度停小于81司0℃時，CO的還膨原能兼力則著比H2強。5/圣18攀/2腰02刻350高爐移冶煉削條件竄下，沒用H2還原爛鐵氧霸化物伙，還女可促株進(jìn)CO及C還原炸鐵氧柱化反夸應(yīng)的滋加速績進(jìn)行逝。在低撐溫區(qū)瞇，H2還原起反應(yīng)難生成嶄的H20蒸汽硬，可尺與CO作用該：Fe嫩O十H2＝Fe十H20一66均20頃×4．18和68狠kJ+筋H2O十CO＝H2十C0經(jīng)2十98冒70洗×4．18血68率kJ——恨——咽——佳——牧——約——胞——塌——港——嘗——宗——Fe助O十CO＝Fe十CO2十32負(fù)50寬×4．18農(nóng)68因Kj5/紹18紋/2片02泄351在高梳溫區(qū)膊，H2還原類反應(yīng)聚生成半的H2饒O蒸汽于，可林與C作用源：Fe笨O十H2＝Fe十H20—衰66壇20既×4，18剖68省kJ+走H20十C＝H2十CO一29彈73取0×怨4．18吧68慚KJ——浮——搞——蓋——紹——泡——粥——棍——靈——魄——消——Fe礦O十C＝Fe十CO一26帖35蘭0×怕4．18肌68殘KJ由以垮上反泊應(yīng)可公以看仆出，H2參加員反應(yīng)捧只起籍著傳前輸媒擾介作恨用，繩而最覽終消題耗的定還原款劑是CO和C。5/戴18少/2慈02吉352反應(yīng)H2O十CO＝H2十C0珠2十98儲70肥×4．18忽68加kJ為水紛煤氣繼反應(yīng)勉，該按反應(yīng)頸是可欠逆的史。當(dāng)習(xí)溫度揮大于81庫0℃時，啄反應(yīng)斯向左口進(jìn)行責(zé)；溫助度小擺于81凈0℃時，乘反應(yīng)構(gòu)向右色進(jìn)行材。2)．氫床參加鍬還原君對碳嶄素消播耗的擁影響(1徹)氫還質(zhì)原降腹低了鑄碳素遺消耗。高橡爐噴奶吹燃滔料后陳，尤單其是H／C高的濟(jì)燃料情，H2含量元大大謀提高械。燃律料中H／C比愈皆高，膝生成組的煤膜氣含H2愈高延。煤從氣中H2濃度帆增加給，促禿進(jìn)了H2還原仙的發(fā)煤展。5/蘇18錘/2粱02訪353H2參加娛還原革既減滾少了CO、C的消彎耗，雁又改禁善了C(辭)和C的還首原條腦件。椐生儀產(chǎn)實喉踐統(tǒng)狂計，之在入板爐的糕總H2中，至約有30余~5爽0%的H2參加間還原顛，余抱下的H2則隨融煤氣稍逸出穴爐外榮。參饞加還完原的H2主要捷是在暑高溫未區(qū)內(nèi)銷，約推占爐偷內(nèi)參犬加還額原H2量的85撤~1疼00臺%，而披直接濤代替標(biāo)碳花乘園的H2又占H2量的80胳%以上妹，其焰余代魔替CO還原橡。5/唱18崇/2飽02自354H2還原副節(jié)約巷了熱鬧量消巧耗。貪從Fe捧O十C＝Fe十CO一26貓35嚷0×胡4．18駁68章KJ和Fe乓O十H2＝Fe十H20掘—選66塊20開×4，18蓬68病kJ，二明個反先應(yīng)可純以得脹出，導(dǎo)還原Fe甜O時一西公斤叢的H2不僅愁可代赤替6公斤壩的碳智，而裹且還膏原等匹量的決鐵所無需熱壩量僅蛋為碳磁還原志的六承分之木一，只從而載大大踢減少陪了高堤爐下逼部熱困量消就耗。在燃展燒帶弊（20岔00襲℃以上俊），斬有部并分H2發(fā)生華熱分買解為H，并滲吸收燙大量迫熱量，在怨離開挑燃燒釋帶后養(yǎng)又合驅(qū)成為H2并放出廊熱量，降雀低了羞燃燒吉焦點此溫度范，有掀利于解爐缸舌溫度旦均勻芬和爐胡況順飯行。5/惑18勺/2朝02耗355從動兔力學(xué)身分析頂，H2和H2誓O比CO和CO塊2的擴(kuò)企散能柱力強若，H2的存遵在促最進(jìn)了豆還原藍(lán)過程廚和傳蝦熱過責(zé)程，徒有利孝于煤耍氣能槽的利片用。（2）氫歷利用送率ηH2時:ηH2是指戰(zhàn)高爐世內(nèi)參慌加還柏原反舍應(yīng)的H2量與迫入爐記總H2量之裁比值綿，表示擦高爐甜內(nèi)H2的利接用程毫度。5/襯18扭/2證02柳356ηH2的計算輛公式吩如下脆：ηH2=H2還/H2總×1抬00渣%=［1—扔V煤氣（H2煤氣+2紋CH4煤氣）/H2總×2/造22門.4］×1溜00份%式中灣，V煤氣——冶煉億一噸律生鐵寫的煤架氣量淋，m3/t；H2煤氣、2C少H4煤氣—爐頂泡煤氣泰中H2、CH4的百分勻含量廳，%；H2總—入爐詠總H2量，kg記/t。H2在高妙爐內(nèi)伍的利撥用率籍隨生興產(chǎn)條席件不銳同而鬼異，勞無噴蚊吹高射爐H2利用蹤蝶率只駐有1/愉3，隨H2含量胳的增撿加，H2利用虜率也轉(zhuǎn)增加籃，但倚到一狐定程洞度后羊，再秤增加防就不交明顯飽，有后時反漆而降掉低。5/念18攤/2囑02暑357一鴨、基谷本概攀念Ba能sa浸l舞co廚nc按ep劉ti份on二、儉高爐浸內(nèi)直姑接還到原和哀間接竄還原殿的分貝布Th蜻e襖di抄st蕉ri熱bu賓ti訪ng證o億f諷di棒re所ct壓r扔ed猶uc懇ti貝on長a路nd報i床nd短ir看ec膀t廈re部du劣ct淚io昏n抬in這B判F三、殖直接術(shù)還原咸度及筒其計攝算Di掘re湊ct桐r類ed吳uc勺ti扇on費a糊nd費a投cc役ou址nt四、茄直接襯還原六與間羨接還維原比歷較Th晉e結(jié)co位mp劍ar貌e內(nèi)ofDi烤re維ct今r呈ed蜘uc百ti蟲on撲a育nd單i蛇nd爐ir侄ec闖t第三兔節(jié)聾鐵的喚直接常還原城和間病接還游原Di吩re屑ct鄉(xiāng)豐r棄ed傭uc跡ti墻on伯a(chǎn)閣nd沒i富nd并ir階ec用t猛re萌du駁ct參io揚n壓of君i胞ro蠅n5/粗18婆/2陳02漿358第三轎節(jié)鐵的斬直接廣還原淡和間乒接還紀(jì)原Di志re友ct勻r災(zāi)ed敏uc循ti研on株a悔nd煌i場nd辨ir隊ec筐t躍re緊du果ct晴io長n透of廣i鐮ro喝n一克、基蒼本概椅念Ba心sa垂l沉co晉nc指ep店ti糊on間接訴還原：凡是練用CO（H2）作還臨原劑爛，其朗氣相訂產(chǎn)物鏈為CO家2（H2O）的還惕原反優(yōu)應(yīng)。特點：主要紗為放燭熱反霸應(yīng)，降消耗仗的還狠原劑才多熱賞量少。直接您還原：凡是穿用C作還酒原劑竊，其鳥氣相土產(chǎn)物塵為CO的還有原反攔應(yīng)。特點：吸熱確反應(yīng)柳，需育要的擇還原拍劑少扯但需懸消耗針大量扎熱量。5/與18餃/2唇02蝦359二、么高爐頸內(nèi)直逗接還畢原和雀間接暑還原傭的分薄布Th侄e袖di昏st睛ri紋bu織ti定ng用o吼f卡di過re野ct臺r百ed囑uc緞ti平on明a沫nd漸i弊nd置ir癥ec蛙t列re桶du劍ct類io觀n曾in雨B枝F高爐柏內(nèi)進(jìn)復(fù)行直弟接還猶原或頃間接腹還原長，取鞠決于晌焦炭犧反應(yīng)乓性的來高低因，和撲沿高犧爐高洪度上散的溫持度分題布。霜焦炭變反應(yīng)按性好狠，直勵接還勒原可襪在較堤低溫貿(mào)度下仆進(jìn)行揉，間堆接還岡原區(qū)處就相承對縮捎小；用高爐荒高溫礦區(qū)高恭，直嚷接還摸原發(fā)紹生區(qū)存域擴(kuò)米大，柱間接修還原妻區(qū)也景相對片縮小言。反守之，哨則相騾反。5/則18訂/2衣02來360間接立還原臺從爐瓦料加槐入高棟爐內(nèi)奪就開使始進(jìn)濃行，鴿隨著狂爐料駁下降世，溫沸度升阿高，每間接烤還原佳也愈扛發(fā)展施，直目到11熔00家℃或更嬌高溫盡度區(qū)嚼域，逼反應(yīng)C02十C＝2C韻O激烈砍進(jìn)行飲，使蛋氣相趨中CO2全部播消失戀，則燦間接陡還原淺才終乎止；悼而直究接還鋤原則春從碳拒的氣候化反界應(yīng)開后始(約80撫0℃紅)，直徹到11膊00篇℃以上味的高椒溫區(qū)競域才罵激烈監(jiān)進(jìn)行憶，最忙終在鞠爐缸和內(nèi)結(jié)錦束。5/盟18濕/2虹02晴361高爐麻直接農(nóng)和間英接還硬原區(qū)端，如圖鍛所示。在腐溫度額低于80醒0℃的區(qū)范域內(nèi)彈，幾組乎全河屬間撥接還氧原區(qū)巷；80巖0一11作00?！娴膮^(qū)親域內(nèi)喇，為悅間接宏還原基與直獲接還條原同閘時并嘩存區(qū)碌；高晨于11紗00悔℃（或衛(wèi)更高爭溫度肥）的叛區(qū)域費內(nèi)幾顫乎全持為直侮接還宴原區(qū)耍?？傊?，直接熟還原揉與間醉接還坑原區(qū)瓜的分社布，都從實巾質(zhì)上她看主朗要決匯定于偶碳的庫氣化仇反應(yīng)梨開始種和終番結(jié)的編區(qū)域車，該套反應(yīng)國開始探進(jìn)行鋼的部核位愈我低，陣間接師還原爛的區(qū)行間就吼愈大照；反尚之，尿則間窩接還很原區(qū)由間則弓縮小躲。風(fēng)煎溫水距平高登，煤稅氣分俘布合側(cè)理，蒙都有開利于僵擴(kuò)大規(guī)間接衫還原鏈區(qū)。5/抖18仔/2色02旅362三、瞇直接乏還原撥度及屯其計宿算Di睛re矩ct列r聞ed愈uc駐ed朵d皆eg趟re修e搜an足d麻it牧s遞ca胡lc益ul牙at市in囑g.直接爬還原蜜度是谷評價仁直接胃還原藏發(fā)展票程度找的指劇標(biāo)。直接效還原宏度愈貸高，郵直接擺還原象愈發(fā)醫(yī)展，鴨高爐遇燃料化消耗五愈高。直接象還原蜓度包捉括兩斧個概輝念，即高爐燭直接鉆還原度和鐵的牢直接聲還原定度。在高嶼爐冶老煉過乞程中擾，除象鐵的五氧化蠶物被徐還原教外，邊還有杜其他婆元素犧的氧襲化物苗被還辦原(如Si、Mn、P等的苦氧化挑物)。這倍些元蒼素的董還原斯也主單要是鉤直接荷還原蠶，如Si背O2十2C＝Si十2C陰O一Q，Mn估O十C＝Mn十CO敢—Q，P2左O5十5C＝2P十5C蛙O—擇Q等。儀反應(yīng)泥的共酷同點往是吸典熱，爪消耗C，生賭成CO等。5/無18針/2宗02噸3635/峽18叢/2刮02位364此外保，碳墻的氣激化反肉應(yīng)，C和H20的反凝應(yīng)，歌在本勢質(zhì)上妹都同辛鐵的必直接奴還原漲相似陜，如疼發(fā)生邁在高逝溫區(qū)伐，吸歡熱，普消耗君了碳災(zāi)素而斃導(dǎo)至棋焦比城升高認(rèn)等。翅因此策，把衡切量包于括上續(xù)述反哲應(yīng)在兔內(nèi)的寧所有岡直接癢還原慣綜合符發(fā)展手程度騎的指墓標(biāo)，斃稱為高爐假直接夕還原籌度。而飼僅限能于評價兇鐵氧懂化物引直接來還原慘發(fā)展影程度閱的指訴標(biāo)，閉則稱豎為鐵的借直接察還原緒度。在震實際兼生產(chǎn)僵中，窄較少贊使用簡高爐媽直接攻還原際度，冷得到鼻廣泛錯應(yīng)用屢的是然鐵的箏直接播還原比度。5/交18掘/2予02聚3651．鐵挖的直震接還遵原度rd:即將逮高級相鐵氧練化物嫁還原煌成低芝級鐵伙氧化鼓物，返全部爸作為菠間接耳還原悟；而瓦直接臣還原駱則認(rèn)塌為從Fe侍O還原童開始。因沾此，rd的定暫義是犧：由Fe量O直接末還原些的鐵字量與激全部罰鐵量幟之比，即扇：rd=F獸e直/（Fe生鐵—F伴e料）式中萬，F(xiàn)e直—從Fe隸O中直體接還全原的貸鐵量蠢，kg砍/t；Fe生鐵、Fe料—分別鋸為生慨鐵中殊的鐵策元素鍋量和判爐料添帶入殘的金薯屬鐵紡量，kg健/t。5/陸18旋/2眉02因3662、鐵忠的直型接還詞原度rd的計必算從前永面已橡知，嚴(yán)從Fe勒O還原桿成鐵菜（Fe還），萍其禁途闊徑可斗由C直接裂還原逃（Fecd）、CO間接螺還原碗（FeCO）和H2還原雞（FeH2）而來專。由療此可結(jié)得：Fe還=Fecd+FeCO+惰FeH2用rd、rCO、rH2分別千表示雙鐵的羊直接劑還原釋度、CO的間沉接還揉原度象和氫絮還原贏度，傷則rd=1極—rCO—rH2=1某—FeCO/穩(wěn)Fe還—F悟eH2/F社e還=Fecd/適Fe還（1）rCO的計非算5/臘18梯/2蛙02茅3675/粉18釋/2光02涂3685/雁18柴/2原02巨3695/地18姻/2嗎02粘370四、鵝直接屑還原鳥與間鳳接還歉原比遺較Th茅e哪co灶mp裂ar常e控ofdi寇re乘ct液r超ed穴uc辰ti吧on沖a么nd鹿i天nd中ir貴ec唉t高爐鄰冶煉喝中，滋降低愿碳耗倒一直器是人院們最貼關(guān)心啄的問象題。法國唯冶金蓮學(xué)家丸格留種涅爾從直柱接還梅原耗蠶熱，限間接洽還原攔放熱樣的觀肺點出現(xiàn)發(fā)，飛認(rèn)為10窯0％的竄間接播還原除是高腥爐的涂理想匹行程。而英惹國冶落金學(xué)迷家克屋利門汗茨則從直隙接還他原少澡耗還晌原劑速、間燦接還遍原要優(yōu)多耗鼻還原評劑出剃發(fā)，哈又認(rèn)揉為10啄0％直蝴接還奮原是腐高爐臭的理慮想行秀程。5/暖18舒/2棒02康371前者只注風(fēng)意到怕間接尊還原斧時碳曾的熱細(xì)能利燒用，嗓但忽足視了委化學(xué)肺能的礎(chǔ)消耗私；相碗反，州后者梯又只捉注意催了碳憐的化合學(xué)能暫利用拘，忽魯視了投熱能駐的消六耗。因此積，結(jié)增論都敬難免血失之網(wǎng)偏頗敬。事實心上焦炭炸燃燒彩既發(fā)乞熱，書又提覺供還借原劑莖，而張要完錢成冶騰煉過搶程，守?zé)崮芄埠突p學(xué)能欠的消睬耗，求或者今說直布接還委原和觀間接股還原守的發(fā)鎖展，在一鉛定的若冶煉塵條件恢下，戲有一薯個合儲適的寒比值，在槽此比閉值下適，高盤爐冶芹煉需柄要的愧熱能廳和化墾學(xué)能悅都能端得到潮滿足板，從諷而可茂望獲忘得最隙小的趨燃料困消耗盯，這聞也就涼是最四合適剃的高矛爐行丙程。5/承18境/2纖02擺3721、還戒原耗C量計盒算（1）CO間接劑還原備消耗C量：用CO還原娘鐵氧胖化物微時，突要保夸證還禁原反綢應(yīng)能集正向樸進(jìn)行裳，必幕須有唐過量雜的CO以維置持平沙衡時的CO扇2/殃CO比值酬。以Fe副O(jiān)還原閉來講少：Fe盼O+產(chǎn)n1CO良=喇F腹e更+順CO2+（n1—1）CO上式估中，n1稱為膏過量申系數(shù)氣，在翅平衡取條件箏下：KP1=%耗CO2/%仍CO店=1斜/（n1—1）因此怕，n1=叮1+爽1/淘KP1n1隨溫薯度不做同而掃變化，在63撈0℃時，n1=2賞.3研3。即在63汽0足℃的平脾衡條滴件下辭，還劃原1k長g分子Fe，需2.塌33著kg分子CO。由此褲，從Fe悟O中還到原出1k齡g鐵需C量為植：n1×1享2/汪56工=0景.2偉14樹n1=0咐.2壤14犯×2富.3崗3=陡0.余49愁86躲kg5/理18艱/2扶02速373為了免保證詞間接扔還原嫩的進(jìn)核行，棟還原Fe喚O后的艙氣體務(wù)產(chǎn)物CO2+（n1—1）CO，在上醫(yī)升過新程中爐，必難須滿載足Fe3O4還原秒成Fe洲O所需款的還原帽劑量，即妄：1/烘3貝Fe3O4+庫CO2+（n1—1）CO估=F婚eO漆+4解/3貿(mào)CO2+（n1—4火/3）CO5/企18憤/2潑02卻374同理悔可得訪：n2=4吼/3（1/鹽KP2+益1）上式想中n2表示區(qū)還原Fe3O4的過廊量系歉數(shù)，取注意肝與還棉原Fe邪O過量焦系數(shù)n1的區(qū)沾別。當(dāng)n1=姓n2時，F(xiàn)e3O4與Fe淚O的還挪原耗C量均平可得色到滿拴足。按Fe堤—O鉆—C體系適平衡努氣相恩組成待與溫鐵度的付關(guān)系么，可僵求出攪鐵氧猜化物虹間接增還原瓜所需蜻的過匙量還容原劑斗量n1、n2（見下岸表與舞圖）5/缸18殃/2徐02度3755/判18顯/2栗02楊3765/服18螞/2械02濾377從以上葡圖表辛可知英，要滿雜足二泛個反兇應(yīng)所喘需的羞還原千劑量捐，還異原劑羨過量濃系數(shù)n應(yīng)取n1、n2中的墻較大捉值。扔當(dāng)溫義度為63誦0時，照對應(yīng)n1=n2=2勉.3呈3，此時親為還胸原劑蠢的最臭小消服耗量勇。當(dāng)n確定倒后，需就可欲按下籍式計打算CO間接弄還原扭耗C量：Ci=1油2/永56年n（1—碎rd）×（F生—F仰e料）5/斜18哲/2董02苦378當(dāng)n=停2.駱33時的緣瑞間接勉還原業(yè)最低妻耗C量為盒：Ci=1盞2/橫56鑒×批2.級33（1—桐rd）×（F生—F觀e料）=0攜.4敏98剖6（1—鬧rd）×（F生—F來e料）（2）直來接還益原耗C量Cd：由反舞應(yīng)Fe葬O+藏C=F陶e=真CO可得嶄：Cd=1散2/棕56泛rdFe還=0眨.2諒14桑rd×（Fe生—F容e料）5/且18馳/2亦02流3792、作否為發(fā)販熱劑驅(qū)的C耗C熱：從高喇爐熱席平衡皺可推俱導(dǎo)出耳作為駁發(fā)熱叢劑的C耗C熱為：從上式朗可知旨，當(dāng)晴冶煉良條件創(chuàng)一定殺時，穴作為您發(fā)熱吃劑的予碳素廳消耗凈量與街直接襲還原察度rd成正熟比，rd越高箭，消廈耗的墓碳素馳越多到。5/私18題/2熔02槍3803、降娘低C耗分踢析從以陵上比佛較可幫以看肌出，直接沖還原睬和間丈接還泰原各爪有其樹特點其，還是原出夸相同徒數(shù)量耕的鐵郵，以價消耗研還原表劑論簡，間己接還沿原耗菠碳多抬于直殿接還弓原；旁從熱階效應(yīng)搏看，替直接教還原扒又比香間接牛還原敏多耗咳熱(碳)。在什嘆么情梅況下緞，可表以獲口得最掉低的逮碳素熊消耗擋，即癢是以雅下討態(tài)論的言中心覽問題雞。5/娃18險/2長02中381在一學(xué)定冶譽煉條佛件下棗，由Ci、Cd和C熱計算喪式，痰可以諒計算日出全徐部間木接還蒼原、收直接腫還原跑的碳秧耗，脅以及吊作為葬發(fā)熱搏劑的斬碳耗籃總量際，據(jù)話此，翼可繪裝出直獎接還偵原度欠和碳命素消見耗關(guān)系候圖。5/撫18財/2譽02抖382橫坐譜標(biāo)表肢示直抬接還設(shè)原度rd，而絨間接蠢還原碑度ri＝1一rd，rd十ri＝1(付10淺0％)若考勿慮H2還原粗時，豆應(yīng)扣舍除rH2?？v曉坐標(biāo)活表示慎碳素洞消耗鉆，以AO峰BF和CB化GE線段塵分別雪表示趴間接執(zhí)還原唱和直夠接還戀原的鍛碳素而消耗挖，MO蝕K線表辯示作角為發(fā)摩熱劑弱的碳再素消訂耗。EF線以徐下為甲溶解軌于生財鐵和鉆生成陽甲烷敵的碳淡量，去這部事分碳凍量基喬本上宮保持涌不變稈。從圖擊可作吵出如陳下分瞞析：5/粥18欣/2潔02商3835/秧18藏/2火02淚384(1漲)作為喚還原飛劑的悉碳耗券。直門接還杠原與裂間接劍還原肝的碳目素消黨耗線條交于B點，腿在B點右蠶側(cè)，涌作為潛還原嫂劑耗零碳為BC線，抄是直悄接還胡原消陷耗的賢碳，豬在反鈔應(yīng)時軟生成計的CO能滿境足間不接還焰原需后要；竟在B點左榜側(cè)，漿還原余劑耗妙碳為AO牧B線，丙如在O點對押應(yīng)的纖還原羽劑耗療碳為OI，其中勸直接佳還原植耗碳共為GI，間接杏還原神耗碳委為OG?？偟乃蛇€原付劑碳曲耗為AO著BC線。碌此時B點的肥還原制劑碳貢耗即嫩為最韻低碳柏耗；卻而對棚應(yīng)的rd即為釘碳素匆消耗圣最低催時的呼直接臥還原帳度。5/哲18鉗/2概02枝385(2艦)同時上滿足鉗還原臺和發(fā)遙熱時兔的碳擴(kuò)耗。高蹈爐內(nèi)黨碳素牢消耗叢不僅皺滿足哪還原擁需要埋，也逼要滿助足發(fā)姻熱需第要。堡因此濾，總厭碳耗味沿AO鄭K線變夏化，麗低于饑此線返的碳巖素消幣耗不蝦能完詠成冶蓋煉過積程。O點右撒側(cè)，OK線以滲下表習(xí)示供曉熱不混足；O點左桑側(cè)A0線以忽下，息還原臥劑碳種素不拔足。O點為掃理論積最低期碳素沒消耗浪點，棄對應(yīng)腎的直眨接還劃原度居為適取宜的貫直接味還原跳度r‘d。5/殊18呀/2衫02巷386(3屆)熱量碼消耗告對r‘d影響。熱勉量消纖耗MO樣K線隨黑單位姻生鐵配耗熱煙多少派而變?nèi)竸?。膝?dāng)熱穩(wěn)量消偏耗增據(jù)多時急，MO丘K線上抽移，釋熱量污消耗經(jīng)減少沈時，銷則MO冒K線下府移。腔而MO率K線上錫移時熄，r‘d向左京挪動蕩，若勾移到AD線的A點，脊則r‘d＝O，即為10批0％間戴接還腿原，