новления определяется временем
восстановления вюстита. Однако наличие высших оксидов существенно влияет
на состав отходящего газа. Так, при восстановлении смесью СО и
Н2 в отличие от восстановления вюстита, где уже в первые минуты
после начала опыта устанавливается постоянное соотношение СО и
Н2 в отходящем газе, при восстановлении гематита подобное
соотношение между Н2 и СО достигается лишь к моменту, когда
весь слой восстановится до вюстита. С увеличением высоты столба материалов
увеличивается время достижения различной степени участия водорода в
процессе восстановления. Анализ состава газов по высоте слоя оксидных
материалов показал, что в пределах зоны реагирования изменение состава
газа происходит не только в результате восстановления, но и за счет
реакции водяного газа: Н2 + С02 =
Н20 + СО.
При высоких содержаниях водорода
в исходной смеси реакция водяного газа служит как бы поставщиком оксида
углерода, при низких содержаниях водорода— поставщиком
последнего.
Реальные руды имеют сравнительно
высокую пористость, поэтому парциальное давление восстановителя меняется в
пределах частицы, а реакционная поверхность определяется доступностью
зерен газу-восстановителю. В этих условиях, по исследованиям
Д.И.Рыжонкова, измельчение частиц железорудного материала в
определенных пределах не будет сказываться на протяженности зоны
реагирования. Исследование влияния температуры на кинетику восстановления
в слое частиц показало, что необходимо учитывать воздействие температуры
на термодинамические и кинетические параметры процесса восстановления.
Равновесные характеристики для водорода и оксида углерода при
восстановлении вюстита изменяются в противоположных направлениях (см. рис.
4), а константы скорости растут в обоих случаях. Наложение тенденций
увеличения (для Н2) и уменьшения (для СО) степени использования
восстановительной способности с ростом температуры будет определять
суммарное количество кислорода, отнимаемого от оксида с изменением
температуры.
При восстановлении в слое смеси
различных оксидов Д.И.Рыжонковым и другими исследователями показано, что с
точки зрения скорости восстановления и улучшения степени использования
восстановителя целесообразно получать столб 92
