С.Штотц смог обнаружить пересыщение
оксида железа, которое должно превышать требуемое для образования
зародышей металла. Установлено, что величина критической активности железа
(а ) не превышала 1,015. В этом случае пересыще-
ние металлом не влияет на
кинетику реакции на границе фаз, если активность кислорода газовой фазы не
близка к равновесной величине.
Полагают, что критическое
пересыщение, необходимое для образования зародышей, с ростом температуры
должно снижаться. В связи с этим и влияние зародышеобразования на
скорость восстановления с ростом температуры также уменьшается. В
общем следует считать, что зародышеобразование оказывает основное влияние
на кинетику восстановления, изменяя структуру слоя образующегося продукта.
При образовании плотного слоя затрудняется проход газа-восстановителя
к восстанавливаемому оксиду.
Процесс восстановления и лимитирующая
стадия
После рассмотрения отдельных
стадий процесса восстановления можно сделать вывод о том, что
лимитировать процесс по скорости могут три стадии: диффузия газа в
порах, химическая реакция на границе фаз и процессы в твердой фазе. Как
было показано ранее, твердофазные процессы являются лимитирующим звеном на
втором этапе процесса практически во всех реакциях восстановления.
Выявление же лимитирующего звена на первом этапе восстановления является
сложной задачей.
Степень участия в процессе
восстановления внутренней поверхности гранул железорудного материала (она
составляет преимущественную часть общей поверхности) зависит от
соотношения скоростей диффузии газа в порах куска и реагирования их
на поверхности пор. Если возможная скорость диффузии превышает скорость
самого химического взаимодействия восстановителя с твердым оксидом,
то концентрация СО и Н2 в порах не отличается от их
концентрации иа поверхности куска и в процессе участвует вся
внутренняя поверхность полностью. Такой режим называют кинетическим.
При обратном соотношении скоростей диффузии газа в порах и химической
реакции диффузия поставляет к внутренней по-
