Reduction of Iron Oxides by Carbon and Water Vapor


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The complete reduction of iron oxide on heating the initial Fe3O4–H2O–C system with isothermal holding is subjected to thermodynamic analysis. (Note that the initial system contains eo moles of Fe3O4 and bo moles of H2O, with excess carbon.) The processes in the system may be divided into four stages. First, the gasification of carbon by water vapor at temperatures below 880 K activates the reaction of the water gas and the dissociation of CO with the formation of lamp black (solid carbon). The composition of the H2–H2O–CO–CO2 gas mixture obtained depends only on the temperature. The carbon consumption at 880 K is ~0.445 mole per mole of water. The second stage, in the range 880–917 K, is the reduction of Fe3O4 to wustite FeO1+x with different degrees of oxidation. Hydrogen reduces the oxide at temperatures above 888 K. The proportion of the oxide reduced by hydrogen in this temperature range increases from zero to ~63%. The total quantity of Fe3O4 reduced to wustite at 917 K is ~123 moles per mole of water. This is only possible with repeated regeneration of the reducing agents CO and H2 as a result of the gasification of carbon by water vapor and carbon dioxide CO2. The carbon consumption is approximately 78 moles. In the third stage, the wustite FeO1.092 is reduced solely by carbon monoxide CO in the range 917–955°C to wustite FeO1.054, with a lower degree of oxidation. The carbon is only gasified by CO2; the carbon consumption is around 18 moles. In the fourth stage, with isothermal holding at ~955 K, the wustite is reduced to iron by carbon monoxide alone. The carbon consumption is around 257 moles. In a closed system at 1 atm, 1 mole of water is sufficient for the complete reduction of around 123 moles of Fe3O4 in a mixture with excess carbon. The total carbon consumption is ~353 moles, with the production of 368 moles of Fe; that is, the carbon consumption is ~0.21 kg/kg of iron.

Об авторах

Yu. Kuznetsov

South Ural State University

Автор, ответственный за переписку.
Email: kuznetcovys@susu.ru
Россия, Chelyabinsk, 454080

O. Kachurina

South Ural State University

Автор, ответственный за переписку.
Email: oivk2013@mail.ru
Россия, Chelyabinsk, 454080

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Allerton Press, Inc., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».