فیزیکوشیمی و تئوری احیاء کانه های آهن با گازهای حاصل از تفکیک گاز طبیعی

نویسنده

چکیده

از میان ده ها روش تولید آهن خام و چدن در بیست سال گذشته روشهای احیای مستقیم کانه های آهن گسترش چشمگیری پیدا کرده است . در این مقاله کوشش شده است که اساس تئوری تفکیک گاز طبیعی و همچنین احیا کانه های آهن با گاز طبیعی از نظر ترمودینامیکی و سینتیکی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و بهترین شرایط جهت احیا مشخص گردد همچنین بیلان حرارتی و وزنی نیز برای کانه های مختلف محاسبه شده و به طور کلی نتایج زیر حاصل گشته است .
1- با افزایش درجه حرارت بر اساس تعادل ترموشیمی میزان مبادله هیدروژن افزایش یافته و نتیجتاً عملکرد احیا اقتصادی تر می گردد .
2- با افزایش درجه حرارت احیا اکسیدهای آهن با هیدروژن افزایش یافته و بازده روش افزونتر می گردد .
3- نظر به اینکه سرعت احیا اکسید کننده های آهن با هیدروژن به مراتب بیشتر از اکسید دو کربن است لذا هرچه میزان هیدروژن گاز حاصله از تفکیک گاز طبیعی بیشتر باشد بازده روش بیشتر می شود .
4- چون مبادلات سازنده ها در روشهای متالوژی از تعادل ترموشیمیایی کم و بیش بدور است بدین جهت میزان عوامل احیاکننده کانه های آهن بیش از مقداری است که از بیلان وزنی وتعادل ترمودینامیکی محاسبه می گردد . هرگاه عملکرد احیا در چند مرحله انجام شود به طوریکه کانه نیمه احیا شده با گاز خالص و گاز نیمه مصرف شده با کانه تازه مبادله گردد می توان به کمیت سازنده ها در حالت تعادل شیمیایی گرایش پیدا کرد .