blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2021-3-211-213blackmet-2074Research ArticleФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВPHYSICO-CHEMICAL BASICS OF METALLURGICAL PROCESSESХимические реакции при восстановлении железа из оксидов в среде монооксида углеродаChemical reactions during iron reduction from oxides in carbon monoxide environmentБердниковВ. И.BerdnikovV. I.

Виктор Иванович Бердников, к.т.н., доцент, старший научныйсотрудник454018, Челябинск, ул. Косарева, 63, офис 486

Viktor I. Berdnikov, Cand. Sci. (Eng.), Assist. Prof., Senior Researcher

63 Kosareva Str., Chelyabinsk 454018

berdnikov-chel@mail.ruГудимЮ. А.GudimY. A.

Юрий Александрович Гудим, д.т.н., профессор

454080, Челябинск, пр. Ленина, 76

Yurii A. Gudim, Dr. Sci. (Eng.), Prof.

76 Lenina Ave., Chelyabinsk 454080

ООО Промышленная компания «Технология металлов»РоссияLLC Industrial Company “Technology of Metals”Russian FederationЮжно-Уральский государственный университетРоссияSouth Ural State UniversityRussian Federation202108042021643211213Copyright © Бердников В.И., Гудим Ю.А., 20212021Бердников В.И., Гудим Ю.А.Berdnikov V.I., Gudim Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/2074

Моделирование химического процесса, возникающего при термическом контакте гематита с монооксидом углерода, проводили по- средством программного комплекса Терра. При этом мольное соотношение компонентов CO/Fe2O3 варьировалось в пределах 1 – 15, а температура процесса – в диапазоне 25 – 1500 °С. Монооксид углерода при обычной температуре разлагается практически полностью с образованием углерода и диоксида углерода (реакция Белла-Будуара). Этот углерод при повышении температуры процесса последовательно участвует в формировании фаз магнетита, железа и цементита, а диоксид углерода – при образовании вюстита и при обезуглероживании железа. Непосредственное участие монооксида углерода в роли реагента-восстановителя в локальных химических реакциях этого процесса не установлено.

The chemical process appearing at thermal contact of hematite with carbon monoxide was modeled using TERRA software package. In this case, the molar ratio of CO/Fe2O3 components varied in the range of 1 – 15, and the process temperature – in the range of 25 – 1500 °C. Carbon monoxide at normal temperature decomposes almost completely to form carbon and carbon dioxide (the Bell-Boudoir reaction). When the process temperature increases, this carbon consistently participates in formation of the phases of magnetite, iron and cementite, and carbon dioxide participates in vustite formation and in iron decarburization. The carbon monoxide does not directly participate as a reducing reagent in local chemical reactions of this process.

химическая реакцияоксиды железамонооксид углеродатермодинамическая системамоделирование процессаchemical reactioniron oxidescarbon monoxidethermodynamic systemprocess modelingReferencesВоскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. Общая металлургия. М.: ИКЦ Академкнига, 2005. 768 с.Voskoboinikov V.G., Kudrin V.А., Yakushev А.M. General Metallurgy. Moscow: IKTs Аkademkniga, 2005, 768 p. (In Russ.).Zhou X.L., Du Z.N. The introduction of COREX process development // Advanced Materials Research. 2013. Vol. 774–776. P. 1430–1433. http://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.774-776.1430Zhou X.L., Du Z.N. The introduction of COREX process development. Advanced Materials Research. 2013, vol. 774-776, pp. 1430–1433. http://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.774-776.1430Mouer A. Direct from MIDREX. 2<sup>nd</sup> Quarter. 2009. P. 3–9.Mouer A. Direct from MIDREX. 2<sup>nd</sup> Quarter. 2009, pp. 3–9.Бердников В.И., Гудим Ю.А. Химические реакции в процессах газификации углерода // Известия вузов. Черная металлургия. 2019. Т. 62. № 9. С. 705–712. http://doi.org/10.17073/0368-07972019-9-705-712Berdnikov V.I., Gudim Yu.A. Chemical reactions in processes of carbon gasification. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2019, vol. 62, no. 9, pp. 705–712. http://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-9-705-712Трусов Б.Г. База данных и программный комплекс TERRA, редакция 6.3 (электронный ресурс). М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013.Trusov B.G. Database and Program Complex TERRA, edition 6.3. [Electronic resourse]. Moscow: Bauman STU, 2013. (In Russ.).Михайлов Г.Г., Кузнецов Ю.С., Качурина О.И., Чернуха А.С. Анализ фазовых равновесий в системе «оксиды железа–углерод–СО–СО<sub>2</sub>» // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2013. Т. 13. № 1. С. 6–13.Mikhailov G.G., Kuznetsov Yu.S., Kachurina O.I., Chernukha A.S. Analysis of phase equilibriums in the system “iron oxides–carbon– CO–CO<sub>2</sub>”. Vestnik JuUrGU. Seriya Metallurgiya. 2013, vol. 13, no. 1, pp. 6–13. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.