關內部分主要鐵礦石的還原性

D01:10.13374/j.issn1001053x.1956.02.019 關内部分主要鐵獷石的還原性 陳大受 (炊绒我研能) !.前 溶 测定城行的原性，可以宗：興分杞查谢的使用供有價值的参考登料。酒去 各文狱上有鼎线贼万還原性的武的发格，条用她种的-一氧化碳或氯或一氧化碳和 二氧化碳的语合物，或興高城瘫樱地聯的煤成分以的氣疆爲避原劑所得出的；武 樣粒度大小不一，或得成方地或球形的石或腐单品體，或篇放粒；氣流的速度，還 原的時閻也谷不润，个頹武验方法浸-定的镖準，因此共数搂不能彼此祁此。近年 來我网鞍山鋼线公中央武影帘及科：院究所件武®中國纖礦石的還原性〔1〕， (以桌北的纖磫石主）；鋼线工带粽：介研究所也做了敷颓缴礦石的滋原性：武驗 〔2〕，但厨内竹有很多做石的還原性而做過。内此，院冶金系冶金原理和您毁：二 致酐紅一些同惑作限馀导，蝎内一部分主要纯欧行如腕家侬、武安、利國、金旋敛、 包源、新山、缩、南1放大山等十和矿儆了速原性的测定。我們是用-氧化碳篇避原 剂，温度作50(U到960°'止，並T00U以下廉做碳茶沉析的蟹臉。石係由分析化 學致紅同志資设分诉，跟於人力未做令分祈。地辽致做了六種織城石的城物鑑定， 共中做還乐试臉芥有4预：南敛减了；站山线磷行；臧山戴碳石收大山織碳石， 微城G還原性的好交高站媒你很大，货用理原性好的蹶石可以得到高度的間 接還原，减少直接還原，M面买他深件问导可用酸低的焦此塔棘所的生皱。從理 論上就，周接强原的燃料施，限於必保特足修富馀的-氧化碳使C(/CO:递到一 定的比例，使x憋P0+CO='e+C:能够迅速進行，在-一定的温度及樱力下如栗 CQ/C0:比例，校低，那就不能避原0或'eO:篇鐵：温度愈低，這-一比例的数植 也愈低；但温度滥低時，還巡度是很慢的。(O/CO的比例數位盘高，区侧愈快，皮 蛮踪搽辣上要高图牛常數。僅從還：聋想川碳直接避尔调碳紫清花最低，但道一区题 窝吸熟過程，要用煎1燃雄焦荧立月熟風带入的滋力来補允被驳收的熟力，内此斯加了 燃料的消托，熔煉官織导：一定除作下，其道接還原度简接避原度成-一定的此树导， 才能得到被低的焦比，买他條件湘同导，這一比例利熱風温度及熊顶煤温度有器。 在现在所有的高爐中，懿是道接還原度逊高，故如其他倏件初同，则探用愈易還原的醱 石，愈易發展間接還原，就能得到癫低的焦比，即風最相同哮，得到愈高的旅最，道是 高墟工作米所褐求的目標之-一。 笺验室的管驗和高斌的箕際工作很跳同，高内的礼流速度，嘶石地度，瞬行在： 内的停留間，诚有和粼盟贺的均白作，避原氣證的成分等都不易：变險室做到完 会初同、但验帘的钻采可用以厮定能碳石的劉湿原性，避對於候石按避原性概劣分 参本纤究工作者而行方员桀、红管同志

阴 内 部 分 主 要 载 磺 石 的 逞 原 性 束 大 受 谏娥 教研触 夕 ’ 前 言 测 定 喊 石的越 凉性 ， 可 以 隽因家介理 分 配负源 的使 用觉供有俊植 的参名 煮料 。 姐 去 各预 文献 有 闹俄硕 石巡 原性 的试冲 从共 ， 保 用位粹 的一氧化碳 或 氢 或 一 氧 化 碳 和 二氧 化碳 的 混合物 ， 或典 高燎毓樱 地带 的煤认 成 分相颧 似的氛微得越 原剖 所得 出 的 拭 株粒度大小不 一 ， 或 妈 切成 方瑰 或球 形 的政 一 石或几耳己品樱 ， 或得散粒 氧流 的速度 ， 遨 愿 的侍朋 也各 不相 门 。 务郁 沁旅 方法淡 有 一 定 的裸 华 ， 囚此其数墟 不能彼 此相 此 。 近年 来我 四鞍 山朋俄公 中央藏撇 宝 执 补卯 院 金易、歼究所竹藏脸 中团戮溅石 的巡厥性 〔 〕 ， 以 束北 的数破石 乓主 剑核 一 〔 莱粽 合 研 究 所 也 做 丁数梗裁 破 石 的 越 原 性 藏 愉 〔 〕 ， 但 圈内仍有很 多硕 行的巡 凉 性 脚 李 撇巡 。 因此 ， 荆院 冶金系 冶金旅理 和辣擞二 教研粗一些 同 志在祝公 畴 ， 洲 咪 内一 部分主要兰 计石如流 家 堡 、 武安 、 利 团 、 金械旗 、 包项 、 价 山 、 撇 山 、 南 山 及 火 坟等 十租 诚 万做 了遴原性 的测 定 。 我摺 是 用一氧化碳 将巡 厥 刑 ， 侃度 心 趁肠 。 口到。 。 。 己 止 ， 益 在 。 。 。 已 以 卜兼做碳素沉析 的 ’ 纷孩 。 破石保 由 分析 化 鬃教 研粗 同 志 负魂分 沂 ， 汉朴人 力 衣做个 分沂 。 地 直教 袜以做 了六碰娥破石 的破物躁 定 ， 冬中做越 旅试喻者 有 和获 南 山娥 破 百 井 一 竹伙敬铆砂斤 以从 山裁硒笼石 及 大 山擞破石 。 撇帆 万巡旅性 的好级到 高嫉熔燎 洲 深很 大 ， 使 用遨原 性好 的破石 刊 一 以 得到 高度 的 阴 接遗原 ， 诚 少 遭接遨 旅 ， 因 自彬红他徐 件 介日诩李可 用校 低 的焦 此 熔 辣 所私、 的生兹 。 徒理 流上税 ， 周接越 原的燃料 梢耗 ， 限 朴必须 保持 足 够 官除 的一 氧 化碳使 已 建 到 一 定 的此例 ， 使 反 您 尸 斗 一 己 一 子， 一 十 一 已口 能 够迅速遴 行 ， 在一 定 的温 度 反 厘 力 下 如果 已 己 此例 ， 较 低 ， 那 扰不能越原 子，口 或 夕 。 ‘， 妈徽 温度愈 低 ， 退一 此例 的数植 也愈 低 但 温度撇 低 待 ， 越 以 速度 是 很慢 的 。 召‘刀 口 的此 例数位愈 高 ， 反磨愈快 ， 故 安除熔辣 上要高 出平 衍常数 。 供 徒述 凉 着想 用碳 渔接遨原 划碳素浴耗址 低 ， 但适一 仪 瞧 得吸热 为程 ， 要 用夙 日 燃姚 焦炭 从 用热 队带 人 的热 力来 埔充被 吸收 的热 力 ， 因 此七 加 丁 燃料 的消忆 。 熔辣舀 擞吟 《 一 定嵘 件 卜 ‘ ， 共立 接巡原度 和 简接越原度成一 定 的此倒 李 ， 才 能 得到了洲氏的焦此 共他 嵘 件 相 同 吟 ， 运一 此 例朴 热夙侃度 反 溅顶煤氛侃度 有 阴 。 在现 在所有 的高燎 中 ， 耙 是亡接巡旅度 翘 高 ， 故如 其他 修 件相 同 ， 则探 用愈 易巡 旅 的被 石 ， 愈 易癸展 阴接趟原 ， 就能得 到 愈低的热此 ， 即夙量相 同 峙 ， 得到 愈高 的炭量 ， 妞 是 高燎工作 者所 揭 求 的 目樱之 一 。 贫服室 的贫脑 和 高燃 的育除 工 作很 鲜并日同 ， 高服 内的认流速度 ， 碳石瑰度 ， 帧 石在 蝶内 的停留 畴阴 ， 破 不 和氧 搜价粉的均 匀性 ， 遨凉 氛耀 的成 分等都不 易了‘ 安服 宝做 到 完 个相 同 。 但贫 吸穷 的桔采可 用以断 定找破石 的相封越原 性 ， 之封 岭破石按遨愿 性俊劣 分 参 加 本研究 工作者 向 有方淡僳 、 材 宜查等 同 志 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1956．02．019

一30-一 刺院學报 類是有很大意義的。根擄礦石的還乐性我們就能祝合礦石的全分析按所器涂辣的生鐵品 種選用最合宜的礦石，按礦石的性質指定不同卓間或高墟治煉不同的生纖，此外在選擇 設計最合宜的墟形時也有-~定的参考價值。 纖碳石的還原性是由它將本身的氧出予還原喇的速度來表示的。通常在一·定的温 度及腰力下用一定粒度攻重量的碳石於一定的周丙以一定成分的還原知體及知流速度 穿過礦石附的方法（在式烛内通過醱石上面，在立式墟丙由下向上通過碳石附）來 還原織醱石作碳石還原性的比胶，因為國内還沒有就一的方法，又限於設偏我們還-一次 的武驗只用纯释的-一氧化碳僑原劑， 直到现時篇止，各方面试驗瞬石還原性所選挥的武險方法，衙未標準化，根據各種 考慮各自鴛政，故希望國内各有關武臉機關共同商定一種方法作篇標举，這樣武验所得 的桔果就能彼此相比了。我們的弑驗在大氣厥力之下测定還原性，用一氧化隙禽還原 喇，每秒用80立方公分的還瓜氣就體以一定的流速通過武樣表面，各武驗所取試樣的粒度 均篇3一5公厘，重量均為2克，每-一試險在指定的温度下通過一氧化碳證60分鐘。 然後求出各種磷石在不同温度下的對還原度。 Ⅱ.一氧化碳還原鐵礦石的理論 1·還原過程 敛磯石用一氧化碳還原的過程可用下列各反應表示： (1)還原Fe20篇織： 3Fe20g+zC0=2Feg04+(h-1)C(∥+C'02+8,870卡…（1) 2Fe304+(w-1)C0=60+(n-3)0U0+2C(02-9,980卡…（2) 6Fe0+(-3)U0=6Fe+(n-6)C0+602+19,500卡.…（3) 3fe0g+'0=6Fe+(-9)'(0+9C02+18,390卡…（4） (2)强原FesO&爲織： Fe304+y0=3f0+(n-1)U0+C).-4,990卡…（5) 3FPe0+(-1)C0=3F+(n-4)0+3002+9,750卡…（6) e304+nC0=3e+(-4)C0+4C02+4,760卡…(7) 在570C以下、F,O4直接還原爲織： 'e304+zC0=3e+(n-4)CG+4C0:+4760卡； 有人認篇在570C以下還原FegO4篇織時先經過F0階段，不過Fe0立刻分解篇 Fe及Fe,O4,其反應如下： 4Fe0=Fe+egO4… …(8） 反應(1)由於Fz0,的分解壓力大於C0,的分解壓力，因此'e:04在C02氧 氛内不會氧化修：，0。反慰(2)是可递的，我不衡信数，酸若温度轧高而楚 小，即C0,渡度魔着温度上具而增高。反匯(3)也是可逆的，共不衡常数P。 卩cw磁

一 一 刻 院 擎报 顿 是有很 大意羲 的 。 权礁 破石 的发 原 性我们就 能 酿合破 石 的全 分析按所需 治辣 的生擞 品 撞逻用最合 宜 的破石 ， 按 谈石 的性贸指 定不 同 卒 简或高燎冶辣不 同的生擞 ， 此外在遇择 敲补录合 宜的燎形 峙也有一 定 的参考 值位 。 擞碳 石 的遗原 性 是 由 它将本 身的氧拾 出予道原剖 的速度来丧 示 的 。 通 常在一 定 的温 度 及艇 力下 用一 定粒度 次 市址 的该 石 朴一 定 的 峙周 内以 一 定成 分的巡旅氛樱 及氧流 速度 穿 扔 碳石 了分的 方法 在 队 式服 内通 迅 磺 石 厨 巨面 ， 在立式娘 内 由 下 向上通迅碳石 履 来 裳 原擞溅石 作破 石遗原性的 此蛟 。 因 焉团 内莲没有杭 一 的 方法 ， 又限朴毅偏我们道一次 的拭服 只 用种粹的一氧化碳将遗原 倒 。 渣到现 峙焉 ， 各方 面试肪破 石遗 原性所攫样 的试脑方法 ， 尚未镖华化 ， 根檬各覆 考意各 自焉政 ， 故希 望 国内各有 阴藏胧楼阴共 同 商 定一 踵 方法作 焉襟 华 ， 道檬藏墩所得 的桔果 就能彼此相 此 了 。 我俩 的拭撇在 大氛 艇 力之 下测 定莲原性 ， 用一氧化 碳 焉 遗 原 例 ， 侮 秒用 立方公分的发原氧艘以 一 定 的流速通 迅藏檬 表面 ， 各就翰所取拭檬的粒度 均 焉 一 公 厘 ， 重量均 焉 克 ， 每 一就愉在 指 定 的温度 下通 迅一氧化碳氧艘 叨分撞 。 然徒 求出各撞碳 石在 不 同温度 下的和 封趟原度 。 贾 一 氧化碳逻原戮磅石的理兼 遗原 姆程 数碳石 用一 氧化碳遗 原 的遏程可 用下列 各反 瞧表 示 遗原乃 。 得撤 万， 十 “ 一 乃 二 一 己口十 十 ， 卡 · · · · · · · · · · · · … … 乃 。 ” 一 口 一 矛，之少 ，一 口 召 一 ， ， 卡 · · · · · · · · · · ， · … 多乃口十 严二 叮 三 性十 整士 叮门 坦口 ， 旦卡 · · · · · · · · · · · … … 夕 石， 十 二 口‘，一 尸君 十 二一的 召口十 已 十 ， 卡 · · · · · · · · · · · · · · · … … 发原 矛啥 、 得载 乃 十 ， 己 一 矛， 十 、 一 口 十 己 一 ， 卡 · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … 旦互竺口士左竺立些卫口三 旦宜竺士妞二 终 卫卫步义之夕 步旦应旦圭 · · · · · · · · · · · · … … 矛， 十 ” 一 ‘ 二 一 口 十 口 十 ， 卡 · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … 〕 在 ” 口 以 下 、 ‘ 渣接发 原 焉擞 矛， 十 二 二 矛， 十 。 一 ‘ 门 口 十 哇 卡 有人豁焉在 “ 己 以 下遗原 乃 魂 焉徽峙先趣遇 矛、 陪段 ， 不 遏 尸习 立刻 分解 焉 乃 及 矛丫 ， 其 反 镬如 下 两口一 不、 十 矛、 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ， · · · ， · · · · · · · · · · · · · · … … 反瞧 由 朴 及 的分解屋 力大朴 ‘ 的 分解厘 力 ， 因此 矛， 这 在 己 。 氧 氛内不，氧 化 、 仇 。 反 、 是可。 的 ， 、 、 。 会、 温度 、 高 而 、 小 ， 即 援度随着温度上 异而增 高 。 反 瞧 。 也是可逆 的 ， 共 平衡 常 数 一 典华牛随 工 ‘

第三期 --31一 着温度上昇而增大，因此C0,淚随着温度炉州而就小， 圆(1)表示下列四僩反的，，其倏件篇1'c.'+'co2=1個大氣憾： Fe304+'=31e+C)2 Fe0+(O=We+0O2 20U)=0.+U 'e.0:+4C1=e+4C)(在570（以下）o 用-一氧化碳還原鐵的氧化物，如果所用的度不高，那未很清楚看H!一氧化碳的分 解及碳素的沉毅。现經秋發洛游及里柯夫收共他評究并的浒究〔3〕證-一氧化碳分 解反應的接钢翊篇金敛而不是氧化毁，磁性四氧化三鐵或一氧化线。 9 73 F.e 900 温湿度→ 1.反應'e:0,+4CU0=3e+4U0,t'e,)+=3e)+U,e0+/0= 'e+C0,和2C)=C)2+C的平衡成分與温度的湖係圈。 分解所得的碳案不特沉微在礦石表面，並且沉设在砥石的孔隙中，促使礦石發生：裂 縫。碳素沉酸最多時的温度爲00-6C0C,我們的验所得的钻朵是相符合的（因禽我 們沒有做550C-600℃之間的武險，在550°C沉析碳素最多的碳石可能沉析碳茶最多 的温度禽550C到600°C之間的温度)。各種礦石在還原時的~氧化碳最大分解度的温 度是不同的，這是由於出现金酚缴的温度及金鐵的物理状態不同的原故。 在450-500°U及1'c+1'cw=1僩火礼時，反應2)=()2+C的氣1$衡成 分僅含少量一氧化碳，但沒有接船喇時，共分解速度是很小的，貸镲上差不多沒有反 應。 2.還原機， 已往有人倍把氧化物還原作属啊倒和的反憾：最初的反應僑金氧化物的分解， 分解出氧，相熊的反應篤分出的氧和堂瓜刚~一氧化碳、氯或碳的反难。根據邂解氧化物 時的平衡壓力來訛，上'e:0:在900-100°K的雕解壓力〔4〕篇F0的101"倍，但用氫

第 三 期 一 一 着温度上异而增 大 ， 因此 口 淤度随 着祝度幼 加 而汤争 、 。 圆 夕表 示 下列 四 佃 反 履 的于介 二同 ， 共修 件得 尸。 十 ， 一 佃 大氧厘 矛乍 。 十 匕厅少一 矛甘 十 已 。 乃口 己 一 矛， 己 口〔 〔尸 。 己 子，。 ， ‘ 门 一 产， 一 。 口 在 。 口以 下 。 用一氧化碳遗原撤的氧化物 ， 如果 所用 的机度不 高 ， 那 末很清楚看 出一氧化碳 的分 解及 碳素的 沉沁 。 现趣秋 癸 洛甫及 床里 柯夫 及 共他砰究 者的研竞 〔 〕 蹬 切 一氧 化碳分 解 反 瞧 的接躺例 焉金局擞而 不是氧化徽 ， 磁性 四 氧 化三娥 或一氧化截 。 众 。 － － 一 ， 书 惬 一 声 」 一 勺 犷 一 少 一 、 、 豆、一、 爪 升 厂 一 、 、 乓 少 扩， ‘ 砂州犷 一指一寸 刃 ’ 一 习 气 牛一 一 卜 马口 口 产 户 补和如必砂 心加 挤。 温 度 一尹 圆 反 磨 户，。 十 “ 一 卢， “ ， 矛，。 ， ‘ 日二 户斌 己 ， 矛斌少十 已口一 夕乙 十 ‘ 和 己。 二 ‘ 口 的平衡成分典 温度的朋保 圈 。 分解 所得 的碳素不特 沉摊在破石 表面 ， 立企且沉撇在破石 的孔隙 中 ， 促使破石 癸生裂 糙 。 碳素 沉泌最 多峙的温度焉 一 “ ， 我们的 贫输所称的精果 是相 符合 的 因妈我 们没有做 的 。 口一 之 周的藏脸 ， 在 瀚 。 口 沉析碳素最 多的破石可 能 沉析碳素址 多 的温度焉 “ 己到 “ 己 之 简 的温度 。 各柿溅石在遗原 吟的一氧化碳最 大分解度的温 度是不 同 的 ， 道 是 由 龄 出现 金溺数的温度 及 金城截的物理状怨不 同 的原 故 。 在 一 “ 己及 ，刃 十 ， “ “ 一 佃 大氛腰 峙 ， 仄 瞧 口口一 口口 召 的氟和 平 衡成 分谨含 少量一氧化碳 ， 但没有接烟倒 特 ， 共分解速度 是很小 的 ， 育除 上差 不 多 没 有 反 瞧 。 遗原樱 裤 已 手有 人怜 把氧化物遗 原作 几雨 侗相微 的反 瞧 最 初 的反 愿 焉金 属氧 化物 的分解 ， 分解 出氧 ， 相橙的 反 患 将分 出的氧 和遨 原倒 一氧 化碳 、 氢 或碳 的反 瞧 。 根楼 麟解氧化物 峙的平衡焕 力来祝 ， 矛， 在 一 艺 尤 的雕解腰 力 〔 〕鹅 五份口 的 ‘ ” 倍 ， 但用氢

32一 钢院學報 强原在每-一單位表面脫除氧的速度，是大致等的。在我們究的還原温度和力施倒 以內，'e,O3,'e.Oa及eO都易於還乐篇饿，同脖這些氧化物的還原速变，也大致 州近、因此可以现解氧化物的跳解並不局假氧化的避原速度，這樣也可以了解在一方 面金織和氧的親和力及氧化物的脚卿力好-方面的還原速度是沒有直按湖係的、 這也可以论氧化物的隧解攻還那条拉坡不同的整舞递行的、 最近蘇聯學林秋發洛夫〔4〕等把還瓜汤程用氧化物吸附片内駟蹄解花、把還原 過程分今1)還那潮吸附在及應面上，(2)运原和团闲的氧發生交互作用，即稀品架 表面上固部题附的分子晶架府演之商的互仆：势作用而旋生新的晶架攻(3)反腿架體 物的生成和脫除，三悯谐段。其進行人您的域則分篇(1動力；(2)中間女(3)搬 散三個城域。其反匯速度在勵力战米僅由弑體理炉剂发同：之网在上的化孕 作用所限部；在中問做域者则由擴敬反化的公「：作川快定；撅：越划篇到達以 應面上還原剂的供趣攻氧體還厌茶的脱除所低，因在該远化以侧延瘦’於理原纸 體供遮女弑貔强原產物的晚除速变。澀原反题船氧化物大上不同的活确中心删始， 如桑原行品假完黎碍划收初的反您進行很费，如华品體欲粥导哪的啦點很易 阳始產生新的小品體而發生：及應，温变氏导，周给您的导期透導期是！常長的幻 反您在氧化物安面始後即逐濟深人输姚内都，一-·地深入内，以的移動远 度决定反遮的速度。 愛特斯脫涨(5)用光肝究线喷石的避原，在G沧3°以下强原J:儿，'s, FegO4Ee’及e各府，但還瓜上esO,只見et),及e没了t'e)好，r5°還 原'e,O3則只有Fe2)g,Pe4及'e各前泛有'c:府，l.口.也(w)〔6〕 在570C以下還原Pe2)爲'e诗冷劲力城域霜到造成)的中阁苦段，1.1.秋發 洛夫〔7]及其共同工作者在部分還原的'e30,樣品的看到P:):海)及)链 篇Pe的府次。 3,各種對敛髓石用架體還瓜的還原速度犷批響的因素紫 各種因素中有屬於礦石本身者例如碳石的酸物粗成，氣孔皮及粒度，有於還原劑 者如還原氣體的成分及流動速度，行蝎於還原除件者如愿力、温度及觉原時間。還原速 度爲各種彩響的粽合结果，因此研究醱石的還原性的此較必考慮各租因茶的影響而把 可以持不镂的因素使之固定不變，然後加以武險比較)上逃各霾因素中除礦物的粗成 及氣孔度版於碳石本性者外都可雜持不缝，因此试驗方面選定-一定的武验方法可以比較 各種礦石的還原性。 1)礦石的礦物組成對還原的影響 鐵礦石不是纯粹礦物，係由許多礦物紅成，叩就織磁特而青，也可能行多的线醱 物，除織碳物外，間有各種脉石，織镀物及脉石的物理状磁也至多码多搽的形式、不弛 各種磷石各不州同，即同一礦府各處的礦石也有羞别，砖至同-·：绝各部公的感的硫 物組成及物理状態也不盡同。因此作還原班的武验成取甲姚酰石做多次武敷其均 果，或取多粒平均樣品加以试验。我們的武验用3一5公延的试核2克，刹打酸粒0一

一 一 翎 院 祭极 遗原在拜一 翠位表面脱 除氧的应度 ， 是 大致 川竿 的 。 在 我们研究 的发原 温度 和渺 力箱 圆 以 内 ， ，， ， 矛， 及 尸‘ 都 易 岭遨 旅 几俄 ， 同 吟道些 氧 化物 的遨 原 创变 ， 也 大致 胡 近 。 因 此可 以理 解氧化物 的麒解业不 局 限氧化物 的 遗 原速度 ， 道 嵘也可 以 了解 在一 方 面金属敬 和氧 的貌 和 力 及 氧 化物 的敲 解肥 力 和 另 一 方而 的莲 原 速 度是 没 有政接即保 的 。 道 也可 以 浅氧化物 的麟 解 及 遗 原保 杖孩 不 同 的楼才寿延 行 的 。 最近森哪攀者秋 癸 洛 夫 〔 遮 〕等把遗原 巡 程 用氧 化物 吸 附 自姗的理 硫来解释 二 把 发 原 姐程 分 焉 遗 凉倒 吸 附 在反 隆 面 卜 ， 越 原翔 和 固 恨的氧必生交 互 作 用 ， 即 酋舵 ，架 表面 上 固 泊吸 附 的 分子 朴‘ 活架 的河之 阴 的们互 化早 作 用而 淡生新 的 洁架 及 反 磨 粼艘 炭物 的生 成 和脱除 ， 三 们 告段 。 其 延 行 仄 悠 的越域 则 分得仁 乡勤 力 中阴及 报 散三 才田硕域 。 其 反 搔 速 度在 勤 力醉咸戈考住 由 菊艘越 原 例 及 周 川 勺 之 旧在 梦汀 ， 上 的化举 作 用所 限制 在 中周 画域 者则 由 拔散 及 化尽 的 价 几作 用决 定 打狱份孤 域 兴则 将到建 仄 瞧 面上遨 原 刚 的 供理 及氛蹬巡 旅 康 物 的脱 个所 川 阻 ， 因 在就堪 化粤 坟 悠 达度 人 、 外巡 原氛 艘供您 父氧樱遨 旅 走物 的脱除速度 。 巡原 反 蜷 明始 六氧化物 、 卜不 同 的活妙 中心 洲始 ， 如 一 染原 有 品微完整吟期妓 初 的 反 瞧巡 行很怪 ， 如 甲 刀 、骨贵仃缺 沼 吟那 、 在缺 用 的地黝很 易 阳始走 生 析 的小 品微而癸生 反 瞧 。 温度 派阵 ， ’成女台爪 瞧 的 吟期 娜 诱林 斤减 ，少亡州 傲 妥 的 。 反 礁 在氧化物 表面 洲始徒即逐 渐深 人 谜魏 内郁 ， 一 附 一 从 姚深 、 内 一 邵 ， 从 感 时 的移勤 压 度 决 定 反 瞧 的 速度 。 爱特斯脱摧姆 用 义 光 研究 峨破 石的遨旅 ， 在 弓。 。 。 汀以 卜巡 旅 户， 一 见 产“ 户 ， 矛， 刀沙 及 尸‘ 各唇 ， 但遗 原 少，。 只 兑 子， 弘 及 厂‘ 八示没 方 矛创 月汁 ， 在 拓。 。 川 遗 原 矛， 则 只 有 介 门 ， 卢， 厂凡 及 价 各时 而 岌 有 卢， 户 时 一 汇 几 一 也 姆 沁劝 〔 〕 在 。 口 以 一「遗原 尸‘ 口 ， 熔 矛， 诗 拎劲 力城域 看到 遗成 卢丫少的 ‘ 阴 、 告段 。 班 秋 癸 洛夫 〔 〕 及共 共 同 工作 者在部 分遗 原 的 矛份 住 搽 洁内看 到 脚 仇 粉焉 户乞 及 户斌少诞 焉 卢， 的 屠 次 。 各梗封擞碳石 用城艘遗原的遨 凉 逗度 仃形譬 的 因 素 各稀 因素 中有 溺转碳石本 身 者例如 碳石 的破物粗成 ， 氧 孔 度 及粒度 ， 有 局朴巡原刻 者 如趟原氧嫂的成 分 反 流勤 速度 ， 有履龄巡 原倏 件者如厘 力 、 温度 及 巡原 待周 。 趟原 速 度 焉 各撞影瞥的粽合拮果 ， 因 此研光 碳石 的越原 性 的此较 必城考 意各租 因索的 影馨而把 可 以推持 不诞 的 因素使之 固定 不安 ， 然徒 加 以 溯孜比 咬 。 上 述各征 因 素 中除破物 的翘成 及 氟孔度嫣龄破石本性者外都可 推 持 不礴 ， 因 此藏骇方面遗定 一 定 的就胧方法可 以 此较 各撞渡石 的遗原性 。 破石 的碳物粗成封遗原 的影誉 数碳石不 是种粹溅物 ， 保 由静 多碳物翘成 ， 卫〕就娥破物 而 言 ， 一 也可 能 有 多褪 的俄谈 物 ， 除裁破物外 ， 简有各撞脉石 擞破物 及脉石 的物理 状想 也右 多种 多株 的形式 二 不说 各撞磺石各不胡 同 ， 即 同 一碳 履各虚 的碳石 也有差 别 ， 甚至 同 一 碱瑰 各亡 分 的砒粒 的诫 物粗成 及 物理状憩 也不蛊 同 。 因此作遗 原性 的就喻 戈取 军魏破石做 多次藏敬取 共 平均 秸 果 ， 或取 多粒平均檬 品加 以藏敬 。 我们 的就敏 用 一 公厘 的试 徐 克 ， 韵 有恢 粒加 一

第三期 33一 30顆，以求更正睢地反快缵石的還原性。 各種线砑删始還原的温度各不阳同〔8〕，人造褐織磷只有141°‘，天然祸繳碱禽 220°C,假像赤纖碱码400°U,純磁戴職僑450°C。就還原性說來，大致祸纖跳最佳， 磁織礦最差，何衙有共他因素的影響，因此也不能只憑礦物來衡定還原性。 磷石内聪有脲石，脉石念多，醱石愈贫，避原醴愈難和氧化物顆粒接觸，同樣還 原氣體在每~一單位時間的運動途徑上硅到織的氧化物顆粒較少。因此法至脉石沒有利礦 石的氧化織結合或紅成固溶體，也能影饗其還原性。不僅脲石數量及其和醱石丙織的氧 化物的混合状熊對還原速度有影，並且脉石對毁礦石的氣孔度的關条也對還原速度有 影響。如果脉石鴛状的石英，那末加熟時石英開裂使礦石易於還原。如果脉石因加熱 而膨服但無開裂情况，那末可能使磷石的氣孔度减少而使礦石難於還原。 2)磷石的氣孔度對還原的影響 還原氣體必須翘過孔隙到達反應面，而體反應產物必須進入氣相而由孔隙逸出。 因此還原府的知孔度對還原過程的速度影響很大。'.I.米海來(chairy)〔9〕用貸驗指 出如栗同一種磷石的氣孔大小一樣，那末還原速度和氣孔度成正比例，T',工.Josh 〔I0]約瑟夫的說法也相同，第愛普薛拉格(Die pschlag)〔11)等指出礦石的還原性和氣 孔面横成正此例。因禽氣孔有大小，氧孔度相同時氣孔面穳未必相同；但氣孔大小相同 時如果氧孔度相同那末氣孔面積也必相同。 根擦笨可洛夫散授數據〔12〕由测定各種織礦的宾此重和假比重得到的氣孔度，最坚 密的褐織颜篇10%，最鬆的锅織礦篇40一50%，未會氧化的磁鐵礦篇5一10%，赤鐵 礦篇5%也有時逵到20%悲至30%，磁鐵礦也可能達到此數，菱織礦的氣孔度不大， 但培燒後递禽多孔性。加熟後，祸纖礦分出水分而晶體被破壞，其氣孔度應該有所增 加。礦石内的脉石對氣孔度影響很大，在575°C石英秘爲石英產生裂缝使織礦石的氣孔 度增加，870°C以上“石英赞篇，鳞石英體積膨服，如果不能使礦石破裂，那末就會使礦 石氣孔度减少。再由於避原作用，高极氧化物孌篇低殷氧化物及金屬織，不断使物品的 氣孔度及透氣度發生變化。又如加熱把礦石加熟到軟化温度，那未氣孔度逐步縮小， 因此軟化温度對還原速度也有影響。關於中國織瓒石的氣孔度，根據日人的武驗〔13)， 南山篇24.75%，大凹山禽30.51%，利國篇28.63%，龍烟篇24.19%，鍾山篇10.59 %,小牯山篇7.38%。 3)磷石粒度對還原的影響 還原速度着粒度增加而降低。藤米海來的貸验(9還原磯石到90%還原度所需的 時間和)1.18成比例（)篇碳石道徑)，如果還原氣體的流速很高，那末指敷1.18可以 趱鴛1。約瑟夫的武驗(10)結果也相同，但也有武验的秸果略有不同的。想之粒度愈大 還原愈慢則是普逼现象。因此此較礦石的還原性應挅用粒度大小大致相同的礦石做武 樣。我們的武驗用3一5公厘的醱粒做試樣。 4)還原氣體的成分對還原的影響 不同氣器還原劑對不同晶架的氧化物具有性質上及數量上不同的吸附性〔3〕，倘若

第 三 期 一 颗 ， 以 求 更正雄地 反映被石 的巡 原 性 。 各捶蛾破 阳始遗 冻 的温度各不相 同 〔 〕 ， 人造揭擞碳 只 有 “ ， 天然 揭 截 碳 篇 。 ‘ ， 假 像赤擞破 焉 切。 。 已 ， 种磁擞碳 焉 。 ‘ 。 就遗原性靓来 ， 大致祸做破最佳 ， 磁擞碳最差 ， 但尚有共他 因素的影馨 ， 因此也不能 只 漆碳物来断 定遗原性 。 破石 内撇有脉石 ， 脉石愈 多 ， 碳石愈 贫 ， 巡原氧股愈靴和氧 化物颗粒接躺 ， 同株遗 原氛蹬在侮一 翠位峙尚 的还 勤途越上碰到擞的氧 化物颗粒蛟 少 。 因此甚至脉石 没有和 碳 石的氧化擞拮合 或翘成 固溶艘 ， 也能影馨其遗原性 。 不谨脉石数量 及 共 和破石 内蛾的氧 化物 的混合状 熊封遗 原速度 有影馨 ， 韭且脉石封擞破石 的氧孔度的朋保也封发 原速度有 影瞥 。 如果脉石焉时状 的石英 ， 那 末加熟 畴石英朋裂 使碳石 易朴遗原 。 如果脉石 因加熟 而膨服 但熟阳裂 情 况 ， 那 末可 能使碳石 的氧孔度诚少而使磺石魏龄莲原 。 碳石 的氧孔度封遗原 的影瞥 遗原氧蹬必填趣扭 孔隙 到逮 反 愿面 ， 而氧蹬反撼窟物必填准 入氧相 而 由 孔隙逸 出 。 因此觉原 曹的氛孔度封遗原 趟程 的速度影馨很大 。 尸 米海来 刀介力。 勺 〔 〕用育墩指 出如果 同一踵碳石 的氧孔 大小一檬 ， 那 末莲原速度和 氧 孔 度 成 正 此例 ， 口“ 户 〔 〕豹瑟 夫 的祝 法 也相 同 ， 第爱普 薛拉格 力介声 ‘ 几 了 〔 〕 等指 出坡石 的巡原性和氧 孔面稍成正 此例 。 因 焉氧孔有大小 ， 氧 孔度相 同 晗氧孔面植未必相 同 但氧孔大小 相 同 峙如果氧孔度相 同那 末氧 孔面 植也必柳同 。 根碟 索可 洛夫散授数碟 〔 〕 由测 定各撞截磺 的具 此 重和假此 重得到 的氧孔度 ， 最坠 密 的褐擞破 得 ， 最拉的褐饿碳 焉 一 ， 未曹氧化 的磁撇碳篇 一 ， 赤 傲 碳焉 也有峙座 到 。 甚至 ， 磁歇破也可能建 到 此数 。 菱擞谴 的氧 孔度不大 ， 但焙燎徒诞焉多孔性 。 加热援 ， 福徽碳分 出水分而 晶艘被破壤 ， 其氧孔度瞧 歌 有 所 增 加 。 破石 内的脉石封氧 孔度影智很 大 ， 在 石英燮焉 石英澎生裂糙使徽碳石 的氧孔 度增 加 ， 。 己 以 上 石英诞焉鳞石英橙植膨服 ， 如果 不能使碳石破裂 ， 那 末就 愈使碳 石氧孔度诚少 。 再 由 朴遗 原作 用 ， 高极氧化物 趁篇低极氧化物 及金属饿 ， 不断使物 品 的 氧孔度及 透氧度癸生趟化 。 又如 加 热把碳石加熟到软化温度 ， 那末氧孔度愈逐步精小 ， 因此钦化温度封遗原速度 也有影馨 。 朋朴 中团教磺石 的氧孔度 ， 根摸 日人 的拭敬 〔 〕 ， 南 山焉 ， 大凹 山焉 韵 沁 ， 利 团焉 ， 能烟 焉 ， 锤 山焉 ， 小 括 焉 。 碳石粒度封遗原 的影誉 遗原速度随着粒度增加 而降低 。 攘米 海来 的育段 少遗原碳石到 遗原度所需的 峙简和 刀 成比例 焉碳石直攫 ， 如果遗原氟艘的流速很高 ， 那 末指数 可以 燮篇 。 的瑟 夫 的就墩 拮果 也相 同 ， 但也有藏脑的拮果 略有不 同 的 。 耙之粒度愈大 遗原 愈慢 是普遍现象 。 因此此较碳石 的遗 原性瞧探 用粒度 大 小 大 致相 同的碳石做藏 株 。 我们 的就殷用 一 公厘 的碳粒做藏檬 。 撇原氧艘的成 分封遗原 的影誓 不 同氧艘遗原剖封不 同 晶架 的氧化物具有性箕上及数量上 不 同 的吸 附性 〔 〕 ， 倘若

一34 鋼院學報 還原速度窩表面反應所决定而不禽還原氣體到递女您面及弑體避原產物的脱除的攒散速 度所决定，那未活化能的数值同時，其還原分子吸附較佳在氧化物表面佈橙更有 利者，其還原速度也較大。各種氧化物用H或心0還原的速度不同，可用道一說法解釋。 反應所生氣證產物的吸附性對還原速度有很大影鞭，其吸附性愈佳者對還原反應的阻滑 影撄也愈大。HO及CO。對H。及C0還原戴的氧化物的還瓜速度有很强的阻滯脱響 〔5〕，其CO2的阻滞影響大於H,0,少量氣湘的C0。阻滯氧化低織的還原很强。還 原氣皚的谡度對還原速度也有很大影響。高娘煤纸内C0的含量多於H:十倍以上，故 我們探用C)作僞還原劑，但篇固定成分及使用方使起兒我們探用钝粹的()作篇還原 氣醴。 5)氣流速度對還原的影誓 氣磴向反應府攒散的速度篇附在被還原的氧化物表面的氣體膜格的厚度所决定，這 一薄膜的厚度隨着氣流速度的婚高而變兼，因此氣流速度愈高則還原氧體愈易到蓬反應 面而還原速度愈快。但氧流速度到蓬一定的限度時再行增高氣流速度，就不會增加還原 速度，因禽耐状灘膜的阻力對覆蓋陆的阻力的比例數植糙禽很小酵，氣流速度對還原速 度的影樱也變得很小，我們資驗所用的氧流速度不够大，因此還應探用一定的流速作還 原就歌。 6)壓力對還原的影響 第愛普薛拉格〔14们指出用钝-一氧化碳作篇還原喇，壓力從-一個大氣壓增m到二個大 氧壓時，還原織的氧化物的還原速度隨之增加2M.泰能保姆T'ennenbau及I'.L.約瑟 夫(J1h)〔15)指出用C0作爲還原喇壓力由一個大氣愜增加篇二個大氣壓時還原速 度增加23%。馬來克(1re.)〔16)等用含有CU02的C0氣體還原時在相當高的氣流 速度之下以-一定數最的O通過纖礦石屑，織嗾的還原速度和氣流速度及壓力沒有直接 關係，只和CO的供給量成反比例。我們的殷備不能用較高的壓力，因此-一切武驗以大 氣壓力篇限。 7)温度對還原速度的影響 磯石内織的氧化物的還原速度和温度的關係不是一定不變的，完全由進行的過程所 决定。從许多蟹驗數據看到還原速度在某一條件下斑着温度增髙而突然增高，但在另-一 條件下，還原速度可能下降，逼和温度增高氣孔度的影簪有很大的關係。在500到600C 與一氧化碳分解也有關係。在動力區域的化學反應不靄氣體攒敬所局限，鐵的還原速度 隨着温度增高而加速，温度不很高的時候，還原物的氧的分解速度微不足道，但其表面 對吸附還原氣體的條件最禽有利，這時還原氣韹的吸附對還原過程有大的作用。可是 温度提高時，固體吸附氣體變粥，還原過程中吸附作用也镂弱。但隨着温度的具高還原 產物分子的吸附性比還原劑分子的吸附性降低更快，因此反應所生成的氣體還原產物對 還原速度的阻滞影誓随着温度的增加而降低了。 還原反應的活動核心的數量和還原所得的織的状態有關，因此戴的状態對還原織的 氧化物的反您速度有很火的影誓，大家都知道低温還原可以得到月燃性的織，這-一積織

一 一 钢 院 祭报 遗原速度 焉表面 反 瞧所决 定而 不焉遗原 氧搜到连 仄 瞧面 及 氧股遗 原走物 的脱除的孩散速 度所决 定 ， 那 宋活化能 的数值栩 同 畴 ， 其 遴原倒 分子 吸 附蛟 佳而在氧 化物 表面怖置 更有 利老 ， 共遗原速度也较 大 。 各踵氧化物 用 或已 遨原 的速度 不 同 ， 可 用道一 靓 法解释 。 反 磨所生氧艘康物 的 吸 附性封遗原 速度有很大影馨 ， 共 吸附性愈 佳者封遗原 反 瞧 的阻滞 影粤也愈 大 。 及 封 及 口。 遗原蛾 的氧化物 的遗原 速度有很强 的阻滞 影 警 〔 〕 ， 其 口 的 阻滞影馨大朴 ， 少量氧相 的 口 阻滞氧化 低擞 的越愿很 强 。 越 厥氟艘的 误度 封遗屏速度 也有很大影馨 。 高憔煤氧 内 己 的含量 多朴 十倍以 上 ， 故 我们探 用 口 作 焉遗原剖 ， 但焉固定成分 及 使 用 方便 起兑 我们探 用钝粹 的 砍 作 焉道原 氧瞪 。 氧流 速度封遗原 的影馨 氛蹬 向反 磨 时馈散 的速度 焉附在被遗原 的氧 化物 表面 的氛艘膜 屠 的 厚度所决 定 ， 退 一 薄膜 的 厚度髓着氧流速度 的增 高 而趣薄 ， 因 此氛流 速度愈高 则遗原氧艘愈易到 逢 反瞧 面而遗原速度 愈快 。 但氧流速度到莲一 定 的限度 峙再行增 高氧 流速度 ， 就 不 舍增 加 遗原 速度 ， 因 焉时 状 薄膜 的 阻 力封覆盖居 的 阻 力的此例数值趁焉很小 峙 ， 氧 流速 度封遗原 速 度的影馨也诞得很小 。 我们育敏所 用的氧流速度不 够 大 ， 因 此遗唯探 用一 定 的流速作越 原藏墩 。 屋 力封遗原 的影瞥 第爱普 薛拉格 〔 〕指 出用摊一氧化碳作 妈遗原 例 ， 屡 力徙一 侗 人氧厘增 加 到二佃 大 氧屋畴 ， 遗原擞的氧化物 的遗原速度随之增 加 。 万 泰能保姆 “ “ 助。 二 及 少 狗瑟 夫 ‘ “ 少 〔 〕指 出用 已 作 焉遗原例厘 力 由 一 佃大氧屋增 加 焉二佃大氧屋 峙遗原速 度增加 。 虑来克 你、 刁 〔 〕等用含 有 已 的 召 氧艘遗原 峙在相 赏高 的 氧 流 速度之 下以一 定数量 的 口 通担擞碳石唇 ， 擞碳 的遗原 速度和氛流速度及厘 力没有直接 朋课 ， 只 和 已 的供拾量成 反 此例 。 我们 的没愉不能 用较高 的屋 力 ， 因此一切就肪以大 氧屋 力焉限 。 温 度封逍原 速度 的影誉 碳石 内截的氧化物 的遗原速度和温度 的朋保 不 是一 定不趟 的 ， 完全 由准行 的超程所 决 定 。 徙静多育服数碟看到遗原速度在某一倏件下随着温度增高而突然增 高 ， 但在另 一 倏件 下 ， 遗原速度可 能 下降 ， 运 和温度增 高封氧 孔度的影馨有很大 的阂保 。 在 的。 到 “ 舆一氧化碳分解 也有湖保 。 在勤 力 匡域 的化翠 反 瞧 不 焉氧艘援散所局 限 ， 截的遗原速度 随着温度增 高而 加 速 ， 温度 不很高 的 峙候 ， 遗原 物 的氧 的分解速度微不足道 ， 但其表面 封吸 附遗原氧艘的倏件最 焉 有利 ， 道 峙遗原氧樱的吸 附封遗原 也程有拯大 的作 用 。 可 是 温度提高 畴 ， 固蹬吸 附氧艘诞弱 ， 遗原 趋程 中吸 附作 用 也燮弱 。 但随着 温度 的异高遗原 淤物分子 的 吸 附性此遗原倒 分子 的吸 附性降低 更快 ， 因此反 瞧所生 成 的氧艘遗原康物封 遗原 速度的 阻滞影警随着 温度 的增 加 而 降低 了 。 遗原反瞧 的活勤 核心 的数量 和遗原所得的徽 的状熊 有朋 ， 因 此擞 的肤 憩封巡原擞 的 氧化物 的反 磨速度有很大 的影警 。 大 家都知道 低温巡原可 以得到 自燃性 的敬 ， 适 一 踵狱

第三期 一35— 的晶粒很粗（小於，5，公厘），活性很高，基至在室温下也會在空氧内强烈燃榜，這植 1000 低温下還原的鐵的晶架在'光檢查下可以看出有缺陷的地黜沒有被織原子所充满，這 是由於低温下繳原子的移動性是很差的。低於570°C還原時〔4〕纖的品铂和磁戴礦的 品軸平行即磁織礦的品軸鴛造成織的晶體的背境。在570°（以上翼原時e0一F'O喑 是十分完全的，而F'e3O和'O的品轴並不平行。在70G°U下由還原得到的織的初秸 晶比在450°U時所得者大钓大-一倍。温度提高晶醴递大。從550C趣還原產物的期微細 孔開始强烈减少，到800°心還原產物的顯微氣孔度只有450°C時還原產物的15分之-一， 並且在加熱時最細的顯微細孔會消失，使還原氣體更難進人還原區域。低温時還原的纖 具有最大的吸附能，活性大，對CO的分解有很大的接觸能力。 隨着還原條件的婪動，還原反應向中間隔域移動，然後向攒敬區域移動，看到還原 速度愈來愈多地由各氣翘過還原物及還原產物的孔隙的擴散速度所决定。無數數據指 出在擴截區城從鐵喷石還原鐵的速度隨着温度提高而增加。經過多孔性物體的氣體擴散 速度由孔隙的性質及大小所决定，同時物體的透氣性的增加則基本上和絕對温度的本方 數成比例。當過程無疑地在擴散品域進行反應時，織班石的還原速度隨着温度提高而增 加。如果由於增加温度而孌動還原產物的物理状態使得擦橄倏件赞垓，那末在攒散區域 的還原速度會随着温度增加而减少的。 我們的武驗秸果，同一颓礦石在各種温度下的還原度的增减沒有-一定的規律，有時 随着温度增高而還原度增高，有時随着温度增高而還原度降低，這也與不同湿度下還原 物及還原產物的孔隙赞動有很大的關条的。 8)還原時間對還原的影誓 還原反應開始時有一個斯時叫做誘導時期反應進行很慢，反應在氧化物表面删始逐 漸深入麟地内部，區域攒大，反應加速而還瓜速度增加，但到蓬一定程度進入中間及掇 散區域，還原速度逐渐爲癀散速度所局限時則逐步镂慢。因此我們的武验以60分鐘僑 標準。 Ⅲ試驗方法 根隙上面的理論加以考慮並結合人力和现有的段備我們擬定了用差重及O:吸收法 來推算由還原剝去的氧量及還原度，以及碳素沉毅量和一氧化碳分解度。探用遣頹方法 不必把所得的還原產物加以分析也能算出避原度，手被上很禽方便。但礦石内如果含有 黏晶水，碳酸化物及其他輝發物會影響所得的結米，因此先把3一5公煙的城石樣品於 700°心下在氨氣内加以焙糖：小時，然後在氮氣内徐徐治却到室温禽止，這樣使鐵礦石的 結晶及鐵鳐等碳酸化物等完企分解不政影重皮以收法的精砟度。如染礦石內含有碳 酸鈣则培燒温度用$00°心，因僑我們的武驗以9(0°U篇城高弑温度，經過二小時焙的 樣品不會在900°C下再有分解物影誓我們的武驗結果。在900°C以下上'：0g的分解壓力 極小，可以不必考虚'，)：的分解，培燒在氨丙進行，故也可以不考慮'℃：O4的氧化。關

第 三 期 一 一 的 晶粒很抽 小 朴 公厘 ， 活性很 高 ， 甚至在 室温 一「也 含在空氧 内强 烈燃烧 。 道 褪 低温 下遗原 的裁 的 晶架在 光 愉查 下可 以看 出有缺 陷的地默 浚 有 被 擞 原子所充浦 ， 道 是 由 龄低温 下擞原 子 的移勤性是很差 的 。 低 朴 己 遗原 峙 〔 〕 擞 的 晶帕 和磁徽碳 的 晶翰平行即磁擞碳 的品翰 焉造成擞的 晶艘的背境 。 在 “ 召以 上遴原 降 ，。 一 卢， 蓉 是十分完圣 的 ， 而 矛， 和 乡 ，叼的 晶翰韭不 平 行 。 在 “ 下 由遗原 得到 的擞 的初期 拮 晶此在 口 峙所得者大构大一 倍 。 温度提高 晶艘 递大 。 徙 “ 起遗原走物的 顺微韧 孔 阴始强烈诚少 ， 到 “ 已 遗原走物 的颖 微氧孔度只 有 峙遗原 彦物 的 分之 一 ， 业 且在加熟峙最韧 的颖微韧 孔愈 消失 ， 使遗原氧艘更魏淮 入遗原诞域 。 低温 峙遗原 的擞 具有最大 的吸附能 ， 活性大 ， 封 口 的分解 有很大 的接躺能 力 。 随着遗原倏件的 淤勤 ， 遗原 反 镬 向 中简髓域移勤 ， 然援 向援散匹域移勤 ， 看 到遗原 速度愈来愈 多地 由 各氧艘握 担巡冻物及遗原炭物 的孔隙 的援散 速度所决 定 。 熟数数攘指 出在横散诬域徒擞破石巡原蛾 的速度随着温度提高而增 加 。 拯 担 多孔性物艘的氧艘筱散 速度 由 孔隙 的性 箕及 大 小所决 定 ， 同 畴物艘的透氧性 的增加 圳某本 上和艳封温度 的平方 数成此例 。 常姗程熟疑地在拨散孤 域逃 行反 瞧 降 ， 擞破石 的遗原速度随着 温度提高而增 加 。 如果 由 龄增 加温度而 还勤遗原炭物 的物理肤熊 使得援散倏件 逆缓 ， 那末在撅散匡域 的遗原速度愈随着温度坳 加 而诚 少 的 。 我们的藏胧拮果 ， 同一 柿破石在各踵温度 一 的遗原度的增诚 没有一 定的规 律 ， 有 畴 随着温度增 高而遨原度地 高 ， 有 峙随着温度增 高 而趟原度 降低 ， 道 也舆不 同温度 下趟原 物 及遗 原崖物 的 孔隙逾勤有很 大的阴保 的 。 遗原 日寺简封遨原 的影譬 遗原反 愿 阴始 峙有一 佃期 峙畔做 诱尊峙期 反 愿推行很慢 ， 反 瞧在氧化物表面 剧始逐 渐深 入破瑰 内部 ， 医域撅大 ， 反 瞧 加 速而遨原速度增 加 ， 但到蓬一 定程度准 入 中简及 彼 散碱域 ， 道原 速度逐 渐焉拨散速度所局 限 峙 逐步燮慢 。 因此我们的藏肺以 分镜焉 镖难 。 皿 拭 脸 方 法 权墟 上面 的理流加 以考虑亚拮合人 力和现 有 的敲偏我们凝定 了用差 重 及 口 吸收 法 来推 算 由遨 原 去 的氧量 及逾原度 ， 以 及碳素 沉沁量 和一氧化碳分解度 。 探 用道 踵 方法 不 必把 所得的莲原炭物 加 以 分析 也能 算出巡 原度 ， 手植上很 焉方便 。 但硷石 内如 果含 有 拮晶水 ， 碳酸化物 及 共他挥 癸物 宫影馨所得 的桔果 ， 因 此先把 一 公厘 的破石 株 品朴 己 下在氮氧 内加 以 焙烘三小 峙 ， 然援在氮氛 内徐徐冷却 到 室温 焉 止 ， 运 漾使敬磺石 的 拮晶及擞锰等碳西封匕物等完个 分解 不致 影警差 重 及 吸收 法的精 破度 。 如 采 碳石 内含有碳 酸钙则 焙燎温度 用 。 己 ， 因 得我 卿 的藏峨以 。 己 焉最高拭温度 ， 趣姗二小 降焙烧的 檬 品不官在 下再有分解物影警我俩的就肪桔果 。 在 “ 以 下矛， 的分解厘 力 枢小 ， 可以不必考 意 矛， 。 的分解 ， 焙烧在 氮内雀 行 ， 故也可以 不考虑 于，‘ 的氧化 。 阳

36 鋼院學報 於礦物的再秸品則赤織赝在1$00C左行，碰織礦在900°C'左右，用700°℃焙燒的礦石不 會發生再桔品而影響還原度。在900°U培烧的赤織醱也不會發：再桔品的影響， 每次武®用嫦槐過的礦石武樣2克，簸石粒度禽3一5公厘，在電墟的磁管内於氨 氣内加熱到指定的温度，然後在指定的温度下用CO還原磷石樣品。温度上下控制在10心 以内，每分鐘通過直徑0公厘的磁管80立方公分的C0,合流速0.424公厘/秒，武驗時 間鴛60分鐘，武驗完巢後停止加熟並用氨骗出管内的醴還原產物，然後在：氨丙内把樣品 冷却到室温怎止，最後把冷却的樣品過秤計算其重量的損失。至於由磁管內流出的汝由 氮從磁管內骗出的氣體還原產物則由U形管所装的钠石灰吸收C02,而U0,和鈉石灰發 生反應所產的水分除大部分篇鈉石灰本身所吸收外尚有一部分由另一U形管所装的燕化 鈣所政收。 由過秤所得樣品的减重及CO2的重量（即钠石灰及筑化鈣吸收管的畿增量）可以推 算礦石的還原度及碳素的沉澱量。其計算方法如下： 股樣品的重量鴛2克，U形管玻收的C0:重量篇5克及還原喇從礦石收得的氧量和沉 裰的碳素的重僑克；假定從破石取得的氧所成的C),禽：克，沉澱的碳所成的C02 篇y克，則 16-1 4444 1=…(1） 优十y=b… …(2) （1)4-3y=I1a…（3) （2）×33+3=35.…(4） (3)+(4)7=11a+3b G=35+11u (5) 避原時由磅石取出的氧=6：克 (6) 44 骰樣品丙和織秸合的氧僑Z%則 16 還原度=一 ×44×100 ×100 2×Z 200元 11Z 一×100%…(7） （2)×448十4y=4h.…(8) (8)-(3)7y=4-11a y=4611a

一 一 翎 院 擎报 朴谈物 的再 拮 晶 赤擞破在 招 。 已左右 ， 碰擞破在 。 己 左右 ， 用 “ 己 焙焕 的碳石不 舍癸生再拮 晶而影智遗 原度 。 在 “ 己焙烘 的赤擞破 也不舍癸生再桔晶 的影瞥 。 每 次就脑用焙烧迅 的碳石就檬 克 ， 破石粒度得 一 公厘 ， 在 甫蝮 的磁管内朴氮 氧 内加熟到指 定的温度 ， 然徒在指 定 的温度 下 用 遗原 破石株 品 。 温度 上下擦制在 “ 以 内 ， 每 分敛通 迅 查攫即公厘 的磁管 立方公分的口 ， 合 流速 公 厘 秒 ， 贰脸峙 简 焉 分拔 。 就敬完 堆徒停 止加热韭 用氮驱 出管内 的氧艘遨 原 炭 物 ， 然 徒在 氮 内把 株 品 冷却到 室温 得 止 ， 最援把 冷却 的 檬品 超 秤 补算其 重量 的拟 失 。 至 朴 由 磁 管内流 出的 及 由 氮徙磁 管 内躯 出的氧艘越原走物则 由 形管所装 的劲石灰 吸收 ， ， 而 已 和劫石灰癸 生反愿所炭的水分除大部分焉劲石灰本身所 吸收外 尚有一部分 由另 一 形管所装的戚化 断所吸收 。 由 遏秤所得檬品 的减 重及 的 重量 即劲石灰 及氯 化钙 吸收 管 的德增量 可以推 算磺石的遗原度 及 碳素的 沉殿量 。 其针算 方法如 下 敲檬 品 的重量 焉 克 ， 形 管吸收 的 重量焉石克 及遗原倒 徙 设石 取得 的氧量 和沉 沁 的碳素的差 重焉 “ 克 假 定徙碳石取得的氧所成 的 口 焉 二 克 ， 沉泌 的碳所成 的 口口 篇 少 克 ， 则 一 二二 一 气 男 一 二上 飞一 比 · · · · · · · · · · ， · · · · · · · · · · · · ， · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … 仍 十 一 乡 · · · · · ， · · ， · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … 小一 夕一 · · · · · · · · · · · ， · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ， · … “ 、 一 加 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ， · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · … … 了，， 乡 二 二 更」通 二 … … 遗原 峙 由 碳石取 出的氧 一 竺 二 克 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ， · · · ， · · · · · · · · · · · · · ， · … … 毅檬 品 内和徽拮合 的氧焉 刻 遗原度 二 石石 只 互饭 沼洲业 ” 如 十 一 尔 一 一 夕 一 凉 动一 况 少 － ‘ ’ 口 … ’ 二 ‘ ’ 二 ’ ’ “ … ” ’ 二 ’ ’ ‘ ” ” ’ ‘ … ” 二 ’ ” … ” 二 了

第三期 37- 沉减的碳素=12 v 4 y克 11 …………(10） 武驗所得黏果禽60分鐘內的還原度，也是60分毓內的碱石避原速度。 Ⅳ試驗設備 試驗的設備見圆2分篇三個系統：1.還原氣體C0及清洗氣醴系統，2，還原城及 3,氣體還原產物的吸收系轨。 1.還原氣體皮洗氣體系統。還原氣瞪C()装在儲氣罐(3)内，由儲水器(1)流 出的水通過三通活'寥管(2）流人儲氣罐(3)把罐丙所儲的C(O桃出。护出的C(0依次 通過显氧化钾液洗瓶(4)除去/0：，沒食子-酸钾液洗瓶(5)及(6)除去02及濃 硫酸洗瓶(7)阶去H20,然後通過三通活塞管(8)额流量計(9)入乾燥塔(10) 及活寨(11)通眉媚的磁管(13)丙。清洗用的氣體爲W,係储存在儲氣罐(22) 内。储氣罐(22)所盛的N:由儲水器（1)所筋的水额三通活塞管(2)流入饿内擠H出 W2通過沒食子酸钾液洗激(23)及(24)除去0.及C(0,然後流入濃硫酸洗瓶(25)除 去H,0,再由三通活塞管(8)流過流最計(9)，乾燥塔(10)而由活塞（11)流 入電墟(12)的磁管(13)内。N2係用來照除磁管(13)内所存的氣體（還原前的空 氣，或還原後殘留的氧體還原產物及還原氣體)。 2.還原爐。還原電墟(12)内装磁管(13)。管内放装樣品的磁办(16)，並插 入熟電偶(14)，其熱端放在磁舟（16)的中心上面，用來测定還原地點的温度。電城 加熟須隨時根擦熱電偶的调数隨時調整，用戀壓器(17)調整温度於指定的標準。 3,氣醴還原產物的吸收系統。磁舟出日一端寒頭上装三通活塞管(18)，其出口 有二個管孔，一個管孔和大氣相通，}-一管孔和0形吸收管（19)(20)及(21)相 通。吸收管(19)及(21)装鈉石灰用來吸收C0,其中吸收管(21)禽檢查管，檢查 刀形管(19)的钠石灰是否把C0,完金吸收了。吸收管(20)丙装氯化鈣或P,0。用來 吸收H20(由C02和孰石灰反應所產生的水大部分篇纳石灰所吸收，其小部分未經吸收 者則流入吸收管(20)由化钙或P0,吸收)。吸收管(21)的出口與通至衔外或通 至毒氣概的管子接通

第 三 期 一 一 沉沁 的碳‘ 一岌 一 ， · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ， · · · · · · · · · · · · · · · · · … … 藏尉所得 精果篇阴分拨内的巡 原度 ， 也即是 。 分抓 内的砒石巡原速度 。 鼠 耽 殷 请 藏墩的毅偏兑 圆 分焉三 侗系毓 遗 原氧艘口 及 清 洗氧艘系就 ， 遗原偏 及 氧艘遗原炭物 的吸收 系抚 。 遗原氧艘 及 清 洗氧艘系毓 。 巡原氧艘 己 装在储氧罐 内 ， 由储水器 流 出的水通 扔三 通 活塞管 流 人 储氧罐 把罐 内所储的‘ 协出 。 搏 出的 依次 通担氢氧化押液 洗瓶 除 去己 ， 没食子 酸 押 液 洗瓶 及 除去 及 淡 硫酸 洗瓶 除 去 ， 然 徒通 级三 通 活塞管 舰流量豁 入 乾燥塔 及 活塞 通入龙燎 的磁管 内 。 清 洗用的氧艘焉 ， 保 储存在储氧罐 内 。 储氧罐 所盛的 。 由储水器 所储的水握 三 通 活塞管 流 入 罐内执出 通 疆没食子酸押液洗瓶 及 除去门 及 己 然徒流 入 毅硫酸洗瓶 除 去 万 ， 再 由三通 活塞管 流担流量豁 ， 乾燥塔 而 由 活塞 流 入雹坡 的磁管 招 内 。 保 用来 辐除磁 管 内所存的氧艘 遗原 前的空 氧 ， 或遗原徒残留 的氧艘遗原炭物及遗原氧艘 。 遗原燎 。 遗原霭慷 内装磁管 拐 。 管内放装 檬 品的磁 舟 ， 亚插 入熟雷偶 ， 其热端放在磁舟 幻 的 中心上面 ， 用来侧 定遗原 地默的温度 。 雷媲 加熟须随 畴根墟熟棍偶 的测数随 吟稠整 ， 用砂屋器 工 稠整温度朴指 定 的镖华 。 氟骼遗原炭物 的吸收 系就 。 磁舟出 口 一端塞颐上装三通 活塞管 工 ， 其出 口 有二佃管孔 ， 一 佃管孔 和大氧相通 ， 另一管孔和 形 吸收管 及 相 通 。 吸收管 及 装劲石 灰用来 吸收 已 ， 其 中吸收管 焉被查管 ， 榆查 形管 的 的助石 灰是否把 完蚕吸收 了 。 吸收管 内装氯化钙或 尸 。 用来 吸收 由 和劫石灰 反 瞧所溃生 的水 大部分焉劲石灰所 吸收 ， 其小部分未握吸收 者 流 入 吸收管 由氧化钙 或 尸 吸收 。 吸收管 的 出 口 典通至 窗外或通 至毒氧抓 的管子接通

-38 鋼院學報 合 24 圖2：武驗骰備的佈置阁 V就驗的桔果 1.龐家堡織礦 未焙燒的鐵礦含全織54.28%，在氨内丙焙燒损失重量8%。 焙燒後的礦石含全戴59%，二價鐵14.8%，各氧化織的含氧戀量=23.14%。 用CO還原，在各霾温度下的(1)還原度，(2)碳素沉殿量對碳石重骨的比列， (3)C(的分解度如下表（還原時間60分鐘）： 還原湿度，C還原度，% 碳素沉橄對礦石重量比，% C0的分解度，% 450 41 7.8 12.3 500 38 8.5 13.3 550 46 6.7 10.3 600 57 4.1 6.2 700 66 3.1 4.9 800 82 一 900 83 2.武安織礦 未培燒的織礦含織45.79%，在氮氨丙培燒損耗重量1.7%， 燒後的礦石全缴46.58%，二價織4.10%，各氧化織的含氧總量-19.43%

一 一 翎 院 擎粗 注 ， 八 ， 山 龟 增 枪妻宫破扑我 圆 献教毅偏的怖置 阔 拭孩的桔果 靡家 堡擞碳 未焙境的傲碳含全擞 肠 ， 在氮内焙焕捐 失 重量 。 焙婉徒的碳石含全戳 ， 二值戳 ， 各氧化擞的含氧耙量 。 用口 遗原 ， 在各撞温度 下的 遗原度 ， 碳素 沉溅量封碳石 重最 的此列 ， ，的分解度如 下表 遗原 晗同 分撞 已 的分解度 ， 一上人乍， 碳素沉殿划 川一 · 破石 重量此 ， 遗原 温度 ， 。 口 遗原度 ， 州﹁ 弱 武 安傲碳 未焙烘的截碳含数 ， 在氮 内焙烧损耗 重量 。 焙烧徒 的碳石全截 ， 二值戮 ， 各氧化徽的含氧耙量 一 吕