Reakcia AGOT (J) Rozsah (K) AGOI273 AGO1373
1 3Fe203+C=2Fe304+CO 120175-219,50T <298-1809> -159250 -181198 2 Fe304 + C = 3FeO + CO 206 680 -204,37 T < 298 -1179 >
204 295 -202,36 T < 1179 -1653 > -53 300 -73 550 3 FeO+C=Fe+CO 150620-151,25T <298-1179>
151415-151,92T <1179-1653> -41980 -57171 4 1/4Fe304 + C = 3/4Fe + CO 164 635 -164,52 T < 298 -1809 > -44 800 -61 257 5 6Fe203 + C = 4Fe304 + CO2 690 560 -264,48 T < 298 -1809 > 353 880 327 430 6 2Fe304 + C = 6FeO + CO2 242 570 -234,18 T < 298 -1179 >
237 800 -230,16 T < 1179 -1653 > -55 190 -78 210 7 2FeO+C=2Fe+CO2 130450-127,94T <298-1179>
132 040 -129,28 T < 1179 -1653 > -32 530 -45 461 8 1/2Fe304 + C = 3/2Fe + CO2 158 480 -154,50 T < 298 -1809 > -38 200 -53 690 9 3Fe203 + CO = 2Fe304 + CO2 69 385 -44,96 T < 298 -1809 > 12 144 7 648 10 Fe304+CO=3FeO+CO2 35890- 29,81T <298-1179> -5240
32935- 27,80T <1179-1653> -2460 11 FeO + CO = Fe + CO2 -20 170 + 23,30 T < 298 -1179 >
-19 375 + 22,63 T < 1179 -1653 > 9 470 11 700 12 1/4Fe304 + CO = 3/4Fe + CO2 -6 155 + 10,02 T < 298 -1809 > 6 600 7 610 13 Fe203+H2=2Fe304+H2O -14615- 76,98T <298-1809> -112620 -120320 14 Fe304 + H2 = 3FeO + H2O 71 890 -61,83 T < 298 -1179 >
69 505 -59,82 T < 1179 -1653 > -6 650 -12 630 15 FeO+H2=Fe+H2O 15830- 8,71T <298-1179>
16 625 -9,38 T < 1179 -1653 > 4 680 3 740 16 1/4Fe304 + H2 = 3/4Fe + H2O 29 845 -21,99 T < 298 -1809 > 1 850 -350
Z terrnodynamických údajov uvedených v tab.ll a údajov uvedených v literatúre [20] boli vypočítané oblasti stability fáz v čiastkovej sústave Fe-O-C a sústave Fe-O- C-H, v ktorej uhlík a vodík predstavujú redukčné činidlá. Výsledky terrnodynamických výpočtov v sústave Fe-O-C sú zobrazené na obr.6, ako oblasti stability fáz v čiastkovej sústave Fe-O-C v súradnicovom systéme PCO2/PCO -1 OOO/T , v ktorom rovnováhu medzi oxidom železitým a magnetitom predstavuje čiara BB 'b. Oblasť stability oxidu železnatého je vymedzená bodmi cCc" a oblasť stability kovového železa je pod čiarou c Cc". Rovnováhu Bell -Boudouardovej reakcie znázorňuje priamka d za podmienky, že súčet parciálnych tlakov oxidu uhol'natého a oxidu uhličitého sa rovná 1 0 1325 Pa. -13-



8 c. -- 8. a. Obr.6 Oblasti stability fáz v čiastkovej sústave Fe-O-C v súradnicovom systéme Pcoz/Pco -lOOO!ľ



Výsledky temlodynamických výpočtov v sústave Fe-O-C-H sú sumáme zobrazené v Ellingham -Richardsonovom diagrame na obr. 7 .Všetky výpočty boli urobené za predpokladu, že reaktanty a produkty v uvažovaných chemických reakciách sú v štandardnom stave. Diagram na obr .7 je doplnený o nomografické stupnice, z ktorých môžeme odčítať rovnovážny disociačný tlak kyslíka a pomer rovnováŽnych parciálnych tlakov oxidu uhoľnatého k oxidu uhličitému, ak sa na redukciu použije uhlík alebo oxid uhoľnatý alebo pomer rovnováŽnych parciálnych tlakov vodíka k vodnej pare, ak sa na redukciu použije vodík. Obr. 7 Ellingham -Richardsonov diagram sústavy Fe-O-C-H

Z diagramov na obr .6 a 7 vyplýva, že redukcia oxidov železa bude prebiehať postupne podľa schémy:

Fe203 ~ Fe304 ~ FeO ~ Fe

Z diagramu na obr.6 bola určená minimálna teplota redukcie oxidu železnatého oxidom uhol'natým na kovové železo 727oC, ako priesečník priamky d s priamkou c'C, za predpokladu, že aktivita oxidu železnatého v sústave sa rovná jednej .Prítomnosť oxidu kremičitého v Fe-koncentráte môže túto aktivitu znížiť a tak zvýšiť minimálnu teplotu redukcie oxidu železnatého na kovové železo. Napríklad, ak predpokladame aktivitu oxidu železnatého v sústave 0,35 minimálna teplota potrebná na vyredukovanie

-15-

kovového železa , určená ako priesečník priamky d s priamkou c"'na obr.6, sa zvýšila 838oC. Z diagrarnu na obr.6 a z Ellingharn -Richardsonovho diagramu na obr. 7 ďalej vyplýva, že pri minimále určenej teplote redukcie 727oC bude pomer PCO2/PCO = 0,8, čo znarnená, že v redukčnej atmosfére bude prevládať koncentrácia oxidu uhol'natého, ktorý sa bude musieť dodatočne spal'ovať na oxid uhličitý mimo pracovného priestoru pece. Z Ellingharn -Richardsonovho diagramu uvedenom na obr.