Влияние различных факторов на
скорость восстановления
Влияние температуры
Химический акт восстановления
оксидов железа газом является гетерогенной реакцией. По аналогии с
реакциями в гомогенной среде эту зависимость можно описывать законом
Аррениуса:
(107)где к — константа скорости
химической реакции; Г - абсолютная температура, К; к0— предэкспоненциальный
коэффициент; Е— кажущаяся энергия
активации процесса.
Связь скорости диффузии с
температурой зависит от механизма диффузии: для свободной диффузии
газа в газовой с$е5^-1оИ
КРУШШХ П0Рах скорость
возрастает пропорционально Т ' ' ' , а в мелких порах даже
замедляется пропорционально Г0,5. Скорость же
активированной диффузии газа или компонентов в твердой фазе подчиняется
экспоненциальной зависимости, в результате чего резко ускоряются процессы
на реакционной поверхности, а следовательно, и восстановление в
крупных порах. Одновременно снижается величина поверхности пор, доступных
воздействию газа-восстановителя, так как возрастает поверхность пор, в
которых газ успел достигнуть равновесного состава. В результате
суммарная диффузия возрастает не в той мере, как растет скорость диффузии
в твердой фазе. Итак, влияние температуры на скорость диффузии должно быть
более резким для материалов с большой долей крупных пор.
Влияние давления >
Влияние давления на процесс
восстановления оксидов сложно и зависит от того, в каких условиях идет
восстановление и какой восстановитель используется. Если
восстановление проходит с применением оксида углерода или водорода,
то влияние давления на скорость процесса восстановления в большой
степени зависит от того, какой этап является лимитирующим. Процессы
внешней диффузии (диффу-
79
