Uvedené zariadenie sa používalo aj pri laboratómych skúškach priamej redukcie peliet pevným redukovadlom, pričom sa ako redukovadlo používal koksový prach nachádzajúci sa v peletách a redukcia sa robila v neutrálnej argónovej atmosfére. S ciel'om zvýšiť účinnosť redukcie sa časť peliet s pevným redukovadlom redukovala aj vo vodíkovej atmosfére. Vyredukované pelety s kovovolesklým povrchom sa po ochladení vo vodíkovej alebo argónovej atmosfére použili na metalografickú analýzu alebo sa rozomleli a vzorky sa použili na RTG a chemickú analýzu. Chemické zloženie vyredukovaných peliet spolu s vypočítanými účinnosťami vyredukovaného železa (11Fe ) podl'a vzťahu:
~
11Fe= ( hm.% Fe / hm.% Fe kov) .100 sú sumáme uvedené v tab.14. Záznam R TG analýzy vzoriek po priamej redukcii vzorky č.5 pri teplote 11 OOoC
po dobu redukcie 30, 60, 120 a 180 min. na obr. 10. Makrofotografie a mikrofotografie metalografických výbrusov vybraných vzoriek peliet vyredukovaných vo vodíkovej atmosfére sú uvedené na obr. 11, 12 a 13. Makrofotografia a mikrofotografie výbrusov vybraných vzoriek peliet vyredukovaných pevným redukovadlom v argónovej atmosfére sú na obr. 14, 15 a 16. ,. .':~~- ., 'ij, "
-21- "r
_. -;,
4.0 Diskusia. Z DTA analýzy priarnej redukcie Fe-koncentrátu pevným redukovadlom- koksom, uvedenej na obr.8 a tab.13, vyplýva, že minimálna teplota redukcie oxidov železa je 956oC, čo je teplota vyššia ako teoreticky vypočítaná minimálna teplota 727oC. To znarnená že aktivita oxidu železnatého v Fe-koncentráte je nižšia ako jedna. Aktivitu oxidu železnatého v Fe-koncentráte znižuje prítomný oxid kremičitý, ktorý s oxidom železnatým môže tvoriť podvojnú chemickú zlúčeninu fayalit 2FeO.SiO2 ktorú vidno na mikrofotografii výbrusu vzorky číslo SP -53 na obr. 16. Prítomnosť fayalitu (2FeO.SiO2), znižuje aktivitu oxidu železnatého (FeO) v sústave asi na hodnotu 0,35. Ak pri termodynarnických výpočtoch redukcie oxidu železnatého na kovové železo uvažujeme z uvedenou aktivitou oxidu železnatého sa minimálna teplota redukcie sa zvýšila zo 727oC na 838oC. Je preto potrebné aktivitu oxidu železnatého v sústave zvýšiť. Zvýšenie aktivity oxidu železnatého pri redukcii Fe-koncentrátu je možné prídavkom oxidu vápenatého, ktorý má vyššiu afmitu ku oxidu kremičitému ako oxid železnatý a tak s ním tvorí chemickú zlúčeninu typu CaO.SiO2 alebo 2CaO.SiO2 a takto vytesnaný oxid železnatý (FeO) z faylitu (2FeO.SiO2) sa vyredukuje na kovové železo. Túto úvahu v plnej miere potvrdili aj laboratorne skúšky s redukciou vzoriek č.l a 2 (tab.12).