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還原鐵粉氧含量和碳含量如何控制？

2023年08月16日 14:39:42      來源：鞏義市仁和冶金材料有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量：25

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還原鐵粉氧含量和碳含量的控制

     由熱力學分析可知，海綿鐵燒制時，鐵的氧化物還原時存在一個還原終點，在此時，氧化物恰好被全部還原，而未發(fā)生滲碳，這是的結果；而實際生產(chǎn)中要恰好達到此終點，在工藝上是很難控制的；這是就會出現(xiàn)兩種情況：
1)未能還原透，物料中尚有很多氧，但未滲碳，海綿鐵的氫損高而碳含量低，稱為欠還原，些時氧含量較高；
2)過了還原終點，而發(fā)生滲碳現(xiàn)象，氫損值低而碳含量高，稱為過還原，此時氧含量較低；

還原過程

      對于出列的上述兩種還原結果，到底哪種還原結果會相對好一些呢？

      有資料提出，正常海綿鐵的氫損值小于1.5%，一次還原溫度高達~1180℃，若此時氧化物芯未能被充分還原；而二次還原溫度僅為850℃~950℃，那么在較低的溫度下則更難以被還原。如果一次還原發(fā)生欠還原，還要再次進行還原；如果是過還原，那么二次還原只要重點進行脫碳處理就可以了。

水蒸氣是較好的脫碳劑

      水在二次還原中是較好的脫碳劑，其主要來源于：

1)在高溫區(qū)通入少量的水，形成水蒸氣，可以有效的脫碳；

2)當海綿鐵中的氧被氫氣還原時，會產(chǎn)生一部分水蒸氣，它也可以將碳脫去。其反應化學式如下：

C + H2O = H2 + CO

C + 2H2O = 2H2 + CO2

CO + H2O = H2 + CO2

     在高溫區(qū)脫碳時應嚴格控制加水量，水量過多，碳雖然全部可以脫去，但會造成鐵粉氧化，使氫損值增高。
     二次還原實現(xiàn)高溫區(qū)加少量水脫碳，保溫區(qū)中通入氫氣再次脫碳脫氧，末段低溫區(qū)通入干氫將鐵粉表面氧化膜還原，從而得到低碳低氧的二次還原鐵粉粉末。
     基于以上，可以認為，海綿鐵含碳量即便再高，也可能脫去，

還原鐵粉碳含量

還原鐵粉氫損值

還原鐵粉生產(chǎn)結論：

1)一次還原時氧化物在隧道窯還原，宜過還原終點為好，允許稍微的滲碳，從而可以降低海綿鐵的氫損值。
2)二次還原時海綿鐵粉在帶式爐中進行脫碳還原，水是良好的脫碳劑，可以有效的脫碳，降低一次還原時輕微滲碳帶來的缺點；通入的氫氣可以脫氧，從而可以的達到控制氫損值和碳含量。



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