مباحثی در ترموديناميک توليد آهن

صفحه 1:


صفحه 2:
ی در ترمودینامیک تولید | 

صفحه 3:
r= FetOy="— Fe,0, 3 ۷ احياء اکسید آهن: بعني جریان واکنش از راست به چپ فقط درصورت. ازبین رفتن تعادل شيميايي وکنش امگان‌پذ یر اس کتترل تعادل در جيدت مورد نظر با لبزار زير انجام مى شود كردن اكسيزن يا آهن از سيستم باعث يدم خوردن تعادل و ‎<A‏ ,در جبت تولید اکسیژن و آ ی ی ب" فاده إرتائيريذيري ثابت تعادل توسط تغيبر درجه حرارت و فشار کل ‎ga‏ 

صفحه 4:
ت در فشار معیط به دمای بالانیاز است. مثلاًبراي تجزیه هماتیت. دماي 3 درجه سانتیگراد لازم است. برای احیای هماتیت در دمای معیط به خلا اتمسفر)(شكل زير) هن ‎eo 10 20 30 40 80 60 FeyOy 80 ۵ ۵‏ درصد وزنی تصیژن ‎ ‎ ‎ 

صفحه 5:


صفحه 6:
احیاء اکسیدها یآهن درصنعت:احياء اكسيدها بوسيلة يك عامل أحياء تنده نام می‌شنود. ٠عوامل‏ احياكننده م يتوانند كلية عناصرى باشند كه در صورت برقرارى واکلش زیر شار حيزت لدان ‎ee‏ 0 r= Re + Om ‏بمو لم‎ Oy y' 

صفحه 7:
1 0 برای پیشرفت احیا باید: ( 0 »,ع) ‎i) aS AG‏ (,0,ع) ۸6 باشد به بيان ديكر: ( ‎pe POY (Rey Oy‏ از ( ‎PO (FeO,‏ باشد. 

صفحه 8:
احیاء اکسیدها یآهن 

صفحه 9:
تاذیر اکنبویته بر احیای اکسیدها یآهن با در نظ رگرنتن شرایط واقعی و عدم خالص بودن مراد شرکت کننده در واگنش 1 خواهیم ‎oe‏ 3509 ‎A‏ الراكنيوضه آهن كتراز يك 1 شود (د راث تركيب با مازندة دیگری) ‏ احلهراحتاقر ‎ 

صفحه 10:
عوامل احياء كننده اكسيدها ي7هن ۳۳ عوامل احباکننده تازي؛ ‎5b‏ منواكسيدكرين ؛ كازهيدروزن و مخلوطي ا زآنها وها مخلوطهاي ,60+60 و 0 ولا +رلا 0 0 ‎AG (Re Oy )‏ كمتر از ( ‎ )820,‏ 6ك باشد به بيان دي Abb PO xf FeO, ( ‏از‎ 

صفحه 11:
CO bebo! ۳۳ از 0) عسً در دههاي پلتراز 800 درجد سانتیگراده پیدار است .ا زاين رواحیاه #کسيدهايآهن د رکوره بلند عمدفً با ‎CO‏ افجام ميشود . واكنشهاي احياء اكسيدهاي آهن با کازواکسیدگرین بصورت زیراست: (واکنشیای متقل ‎GUS jf‏ ب0© ج170 ۳۲۵۳۵۵ ۳00 ۳۳۵/0۵ ۲۷ 2 00 + ۲60 ۰ ۲۵ ۲۵۷۵, 0۰۸۷۵۲۵۲ ۷ 

صفحه 12:
0 تچ یله ون م 2 

صفحه 13:
a 1 8 ei 

صفحه 14:
ترمودینامیک وستیت غب راستوگیونری » خطوطي که در محدوده فاز وستیت رسم شده مربوط به غلظت‌هاي مختلف اکسیژن در وستیت است. 

صفحه 15:
واکنش های بودوارد و رسوب کرین ‎٠»‏ درمناطقي ازكوره احيا كه دما به اندازه کافي بالا است واکنش بودوارد(گازی شدن کربن ) انجام می شود: * گرماگیراست *ادرژي اکنیواسیون آن بسیار زیاد است از اين روسرعت واکلش در دماهاي پایین بسیار کم می باشد. ‎ ‎co = ۱۷۰۰۰۰ - 1¥ET J/mol ‎ ‎+ ‎ ‎٠ ۳‏ واکنش زیر تحت عنوان واکنش رسوب کرین شناخته می شود که گرم زا می باشد : ۲۰۵-۰۰۷ ‏,گاژي,شدن کرین عمدتاً بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد رخ می دهد.. ۰ ۰ ‎saa‏ مس ود ‎SS‏ ‎ ‎ ‎ ‎ ‏بت (ده سالتیگراد) رخ مي‌دهد. - * این دوواکتت! د احيايي کوره های احيا بسيار مدم هستلد. 1 3 ‏ا 

صفحه 16:
"ارتباط تعادلي بين تركيب كاز احياكنتده در شرايط احيا با 00 و درحضور كربن در دماهاي مختلف *چون دومول 020 از یک مول 620و تولید مي شود پس واکتش بود وارد به فشار بستگي دارد. *درهر دمايي: درصدتعادلي 00 با افزايش فشاركل زياد #مي‌شود. "*پايداري گاز00 با کاهش دما و افزایش فشارکل کاهش 1 i i یرت واکنش بودوارد در دماهاي کم از 400 درجه ‎Stan,‏ و قابل اغماض می گردد. 3 7 

صفحه 17:
سوختن گرین » سوختن کرین و تولید 00یا 600 قسمت اعظم حرارت را در کوره بلند تأمین مي‌کند. واکلشیا ی سوختن کربن و مولوکسید کرین؛ ‎C+0,=CO,‏ ‎YCHO,='YCO‏ CO + +00, = CO * احتراق کامل کرین : حرارت بيشتري تولید مي کند اما درحالتي که احتراق ناقص است. گا(منواکسید کرین تولید که خود بعنوان يك عامل احباکننده عمل مي کند. به 00 تنها 28 درصد از کل حرارتي را که مربوط به احتراق کامل کربن است. مي‌دهد. *يکي از وی طراحي کورهبدد ان است که 30-40 درصد کرین + ‎٩۱*۷‏ 9۹ 7۰۳3 ۹ ت زيادي دركوره بلند ايجاد مي شود. _— ‎ont vane‏ خاقص است ومراى موادي ۱ 0آآ تولید حرارت کاهش مي‌یابد. = 

صفحه 18:
يك خط افقي كه محور عمودي 0 + 00,) را قطع کند. ۷ (و۷۵0 + 9/000 ۳9 7 

صفحه 19:
بهره شيميايي در سیستم ۴6-۲-0۵ « بيدره شيميايي ذرسيستم 6-0-0 ۷ 60 7 060*0۵, *براي انجام اين کار در محدوده پايداري وستیت بايستي علاوه بر دما مقدار ۷ هم معلوم باشد “براي احياء مكنتيت به 8-0 در دماي 900 درجه سانتیگراد غلظت تعادلي گا00 حدود 20 درصد. است )ببره شيميايي 80 درصد 0.8( 

صفحه 20:
احیاء با لاد YFe,O, + H, = ۲۲۰۳۵, + 0 ۲۵0۵, + 117 - ۳۲۵0۵ + 10,0 ۰ | ‏واكنشهاي احياء اكسيدهاي آهن درسيستم آهن‎ ٠ ‏هیدروژن- اکسیژن (واکنشبای مستقل از فشار):‎ - FeO + ۲۲, - ۲۰+ ۵ 16۳0, + ۲۲, - ۳۲:۲ 0 ‘320 399 0 ae 103-0 ۱ ١ ۱ i | A | Fina ۱ | ost toga | ب 1 3 3 ۶ نمودارتعادلي سیستم آهن - هیدروژن- اکسیژن 

صفحه 21:
acim tl ella ih i و ره Fes COr FeO+Hie Fe to 9 7 دس رفوي | رمع ميم | 7 HL LC0 gare teas se © ال نظر ترموديناميكي قدرت احباکنندگي 00 در دماهاي کمتر از 821 بيشتر از ونا" زيرا احياء وستیت ۰ ۰ با 00 گرمازا است وبا کاهش دما به درصد: 00 در کار احاکنده نیاز است. اما کاهش دما خطر. ن ود اه دارد. ~~ 

صفحه 22:
بهره شيميايي در سیستم ۴6-۱-0۵ : ۴۵-14-0 ‏شيميايي در سیمتم‎ oy ۵0 Ha ~ (Hy +%H 0[ J = = a eZ 

صفحه 23:
تأثير فاخالصيها بر احياء اكسيدحا ي آهن هحب .6 ‎AT gag)‏ ** چنانچه سنگ آهن شامل سیلیس باشد. احباء آکسيد‌هاي آهن تا مرحله وستیت آسان ميٍ شود يعني براي تبديل مكنتيت به وستیت به درصد كمتري 0 درمخلوط گازاحیاء کننده 7 **هنگامیکه سیلیس درمحیط باشد . وستیت با آن ترکیب شده و فاز فایالیت بوجودمي آورد . ت کم شدن اکنیویته 0 نسبت به حالت خالص, احیاء مگلتیت به وستیت آسانتر مي شود. اء وستیت بعلت اینکه با سیلیس ت کیب شده ( و در واقع اکتیویقه واکنشگ رکمتر از یک 5 فریهای یم را بوجود مي آورد ولذا احیاء هملتبت از همان ابتدا مشكل مي شود. — ۳ ae” 

صفحه 24:
قاعده کلی در مورد نقش اخالصیها در احیای اکسیدها ی آهن **گر هريك از اکسيدهاي آهن با ناخالصیها ترکیب شود احیاء آن اکسیداز ديد ترموديناميكي ۴ مشعلترمي شود. ** چبانچه محصولات واکنش احیاء با ناخالصیها ترکیب شوند و يا مثلاً درماده اي دیگرحل شوند. 

صفحه 25: