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实验结果是可信的。 2.4S0:还原的热力学条件讨论 从热力学方面研究Si还原时,Si一O一C体系上要反应有(G:kJ/ol,T:℃) 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △G900r<2000=-228,9342-0.1716T 2S1(s)+02(g,=2SiO(g) AG91412=-208.5024-0.1651T 2Si,t,+02s,=2Si0g) △G9112=-309.6557-0.1005T 2Si0e,+0,:s,=2Si02(s, △G?1423=-1606.8938+0.5168T 2Si0(g)+02g)=2Si021) △G91423=-15918.7160+0.5077T Si(s)+O2)=Si02() △G0.1412=-908.0331+0.1758T Si(1)+02g,=Si02(s) △G1412r1423=-958.2747+0.2058T Si+02,=SiO 4G91423=-950.5710+0.2013T -250r 将上述各式△G一T线作图于图6。从图 6可以看出,SO的生成自由能随温度的变化 -335 规律是温度升高时,自由能的负值反而增大, E-420 说明SO愈稳定,在图6所示的温度范围,SO 的自由能曲线始终位于CO生成自由能曲线之 ) -500 0 上,即SiO易于被C还原成〔S)而进入生铁。 当温度为1818.54℃时,(2)线与(3)线相 -580 交,此时△G°(2)=△G°c,而当温度高于 5i0? 1818.54°C时,则有△G°(2)<△G°(a,说明 -670 标态下SiO比SiO,稳定,即温度高时SiOz易还 原成SiO,故不利于治炼含〔S)低的生铁。 -750 2(¥ 假如反应物SiO2的活度为0.1,则反应式 (图6)(3)的自由能曲线由位置(3)改变到 -840- (3'),时样自山能曲线(4)位置也将改变到(4') -920 11N.54i 11.8 位置;二者都相当于右旋了一个角度,同时 4008011200160020002400 Si02与S0稳定性转折温度上升至1958,0℃。 T.c 山此可见,降低风口区理论燃烧温度与降低 图6祉、碳料化物:成自山能'温度的关系 Fig.6 Relation betwcen the Gibbs cncrgy SO,的活度(即提高炉渣·元碱度)都能有效 of silicoa and carbon oxides 地抑制SOz的还原,由此也说明生产高炉的 降〔S门措施与热力学条件分折结果也是一致 的。 3结 论 (1)在本实验条件下,将有渣和无渣作作的两种情况比较,SO2的还原量,有渣 比无渣时要多增S)20。~30,这一比例不随CO流量与焦炭层的变化而变化。 (2)焦炎层高度增加,不管是有渣还是无渣作在,铁水含硅量都随焦层高度的增加而增 314实验结 果是 可信 的 。 一 一 体系 上要反 应 有 , △ 。 。 。 。 。 一 。 一 。 △么口 旧 还 原 的热 力 学条件讨 论 从热 力 学方 面研 究 还 原 时 , 。 , 。 。 , 。 ‘ , 、 , 。 一 、 只 、 、 一 连 一 一 。 卜十厂 … ﹂ … 一﹄。三仇 ︺ ︸毋、︺ 。、︸ 。了 ﹃ 〔川 丁 ℃ 冬 石 、 压炎城 七物 ‘ 二成 ’ 能 , 启止,变一了勺又 系 、 月 早 一 一 梦 川 一 一 , 卜 一 。 孚 , 、 一 一 。 全 , 、 一 早 一 。 将 上述 各式 △ “ 一 线作 图于 图 。 从 图 可 以 石出 , 的 生 成 自山能随 温度的 变化 规 律是 温 度升 高时 , 自由能的 负值反而增 大 , 说明 愈 德定 , 在 图 所 示 的 温 度 范围 , 的 自由能曲线始终 位于 生成 自由能曲线之 上 , 即 易于 被 还原 成 〔 门而 进人 生 铁 。 当温度 为 ℃ 时 , 线 与 线相 交 , 此 时 么‘ 。 二 △ 。 , 而 当 温 度 高于 “ 时 , 则 有 △ 。 》 △ ’ , 说 明 标态 下 比 称定 , 即温 度 高时 易还 原 成 , 故 不 利于冶 炼 含〔 〕 低 的生铁 。 假如反 应物 的 活度为 , 则反 应式 图 的 自由能 曲线 山位 置 改 变到 ‘ , 同样 自山能 曲线 位 置 也将 改变到 ‘ 位置 二 者都 相当 于右旋 了一 个 角 度 , 同 时 与 稳定性 转折温 度上 升至 ℃ 。 山此可见 , 降 低 风 口 区 理 论 燃 烧温 度与 降 低 的 活 度 即提 高炉 涟 二 元碱 度 都能 有效 地 抑 制 的还原 , 由此 也说 明 生产 ,苍炉 的 降 〔 〕 措施 与热 力学 条件分析结 果 也是一致 的 。 结 论 在本 实 二丈条 件 卜 , 将 有勺” 八和无 炉 查 在的 两种情况比较 , 的 还原 认 , 有 丧 比 无洗 要 多幼 〔 〕 “ 。 一 , 这 一 比 例 不随 流 敏与焦 炭层 的 变 化而 变 化 。 焦 炭层 高度增 加 , 不 管是 有 在还 是 无 查仔 在 , 铁 水含硅量 都随焦层 高度的增加 而增
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