Термодинамика восстановления железа из оксидов моно- оксидом углерода в присутствии углерода

В статье приведены результаты расчёта 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 расчёта 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 (FeO1+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.