Химические реакции при восстановлении железа природным газом из оксидов

Основной компонент природного газа – метан СН4 , состоящий из двух активных восстановителей железа – углерода и водорода. Ранее компьютерным моделированием было установлено, что восстановление железа из магнетита углеродом начинается при 680 °С, а восстановление его водородом – при 350 °С. В данной работе показано, что начало восстановления железа метаном следует ожидать при температуре 530 °С. Однако для природного газа, полученного из газоконденсатных месторождений и содержащего до 10 % тяжелых углеводородов и примесей, указанная температура возрастает до 550 °С. При использовании природного газа совместно с кислородом в со- отношении СН4 : О2 = 2:1 температура начала восстановления также возрастает до 620 °С. Кроме того, предложена расчетная формула для системы Fe – O – C – H, позволяющая прогнозировать образование «чистой» фазы железа при 1500 °С на основании химического состава восстановительной газовой смеси.

1. Справочник химика. Т. 6. – Л.: Изд-во «Химия», Ленинградское отделение, 1967. – 1011 с.

2. Sarangi A., Sarangi B. Alternative routes to iron making. 2nd ed. – New Delhi: Raj Press, 2016.

3. Direct from MIDREX. 2nd Quarter. 2009. P. 3 – 9.

4. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. Общая металлургия. – М.: ИКЦ Академкнига, 2005. – 768 с.

5. Трусов Б.Г. База данных и программный комплекс TЕРРА, редакция 6.3 [Электронный ресурс]. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013.

6. Gurvich L.V., Iorish V.S. etс. IVTANTHERMO – a thermodynamic database and software system for the personal computer. Boca Raton: CRC Press Inc., 1993.