铁酸锌气体还原的热力学分析

胡晓军¹，刘俊宝¹，郭培民²，赵沛²，周国治¹

1. 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室2. 中国钢研科技集团有限公司低温冶金与资源高效利用中心

摘 要：根据热力学原理,计算并分析了含锌冶金粉尘中的重要成分Zn Fe2O4在CO-CO2气体还原过程中的热力学行为.Zn Fe2O4的气体还原遵循逐级还原规律,且Zn Fe2O4很容易被CO还原到Zn O和Fe3O4.较高温度条件下,Zn O的气体还原易于Fe O的还原.随着反应温度升高,锌完全反应和挥发所需要的CO含量不断降低,当反应温度从1100 K升高到1400 K时所需的CO体积分数由0.4降低到0.01以下.要达到还原分离金属锌的目的,不必将铁氧化物还原到金属铁,而只需将铁氧化物还原到Fe3O4或Fe O,同时满足锌的还原条件即可.在高炉炉身中上部,由于发生锌的还原反应和内部循环,给高炉生产带来危害,因此应减少和控制高炉的锌负荷.

关键词：冶金粉尘;铁酸锌;还原;热力学;