В статье приведены результаты расчета стандартной энергии Гиббса для процессов восстановления железа из оксидов монооксидом углерода в присутствии углерода в интервале температур 400–1600 К. Проведен сравнительный термодинамический анализ реакций: взаимодействия оксидов железа с монооксидом углерода с образованием диоксида углерода; взаимодействия оксидов железа с углеродом с образованием монооксида углерода, диоксида углерода; взаимодействия оксидов железа с углеродом и монооксидом углерода с образованием диоксида углерода. В основу расчета заложен принцип независимости протекания реакций в системе. Расчет изменения стандартной энергии Гиббса реакций выполнен на 1 моль атомов исходных веществ или на моль системы. Для этого уравнение реакции и величина изменения стандартной энергии Гиббса были поделены на сумму молей атомов исходных веществ реакции. Показано, что при температурах выше 1000–1100 К восстановление железа из оксида железа(III), оксида железа(II, III) и вюстита, находящегося в равновесии с железом (FeO[1+x’]), происходит за счет взаимодействия с монооксидом углерода в присутствии углерода. В интервале температур 400–800 К возможно восстановление железа из оксидов только за счет взаимодействия с монооксидом углерода.

The paper presents the results of a calculation of the standard Gibbs free energy of the reactions of iron oxides reduction by carbon monoxide in the presence of carbon in the temperature range of 900–1600 K. A comparative thermodynamic analysis is made for the following reactions: interaction of iron oxides with carbon monoxide with the formation of carbon dioxide; interaction of iron oxides with carbon to form carbon monoxide, carbon dioxide; interaction of iron oxides with carbon and carbon monoxide to form carbon dioxide. The calculations are based on the principle of independence of the reactions in the system. The calculations of the change of the standard Gibbs free energy of reactions are made per mole of atoms of the initial substances (per mole of the system). It is shown that at temperatures higher than 1000–1100 K the reduction of iron from iron oxide(III), iron oxide(II,III) and FeO[1+x’] occurs due to interaction with carbon monoxide in the presence of carbon. In the temperature range of 400–800 K, iron can be reduced from oxides through the interaction with carbon monoxide only.

Материаловедение. Энергетика. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 4 раза в год. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Материаловедение. Энергетика. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020 -. Т. 27, № 4, 2021. — 1 файл (12,8 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j22-3.pdf>.