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铁的氧化物的还原是逐级进行的,次序和氧化物的生成相反。通过氧化物的还原性气氛要求曲线,可得知570℃以下,FeO不存在,Fe3O4直接还原成金属铁,570℃以上,高价铁的还原阶段要经过FeO阶段。810℃一下CO的还原曲线位于H2曲线的下方。这表明,在此区间,CO的还原能力高于H2,即CO还原的热力学用率高于H2;810℃以上,还原曲线位于CO曲线下方,即H2的热力学利用率高于CO。
海绵铁的渗碳反应主要发生在727~1153℃之间。在CO气氛中,海绵铁中碳素的增加方式有三种:
(1) 表面沾染:气态还原中主要是CO裂解反应析出炭黑或还原其中的焦油。
(2) 溶解反应:C=[C],2CO=[C]+CO2
(3) 生成渗碳体:3Fe+C=FeC,3Fe+2CO=Fe3C+CO2
固态铁溶解都存在一定的极限状况,叫固态铁溶解碳的极限
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