氢还原体系控制水压的物相平衡计算

陆瑞，吴广新，张捷宇

上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市现代冶金与材料制备重点实验室材料科学与工程学院

摘 要：利用HSC Chemistry软件平台对不同温度成分下的铁氧化物还原体系进行模拟物料平衡计算,比较不同温度下氢还原、乙醇辅助氢还原、碳辅助氢还原铁氧化物的还原效果。通过计算多个体系的物料平衡,评估各阶段发生的反应,对还原温度的影响进行说明。结果表明,在各个体系中,随着氢分压增加,可以降低完全反应所需的温度,低温下还原反应效率都比较低,主要原因是低温抑制了化学反应的进行;使用乙醇辅助氢还原时,其裂解产物可以降低氧化皮完全反应的温度,但温度在350℃以上时,存在析碳现象,会影响后续热镀锌环节,需要避免;使用碳辅助氢还原时,碳在高温时可以降低体系水分压,并产生新的氢气,通过实验验证了碳辅助氢还原的可行性。

关键词：HSC Chemistry;物料平衡;氢还原;乙醇还原;碳还原;