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Reduction and carburization of iron-ore in a fluidized bed by CO, H_2 and CH_4

机译：CO，H_2和CH_4在流化床中还原和渗碳铁矿石

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The reduction and carburization of fine iron-ore (100 - 200 μm, Fe_2O_3 mass content of 98 %) by gas mixtures containing CO, H_2 and CH_4 was investigated in a fluidized bed at temperatures of 400 up to 700℃. In this temperature range carbon is formed from CO via the Boudouard reaction as well as by the decomposition of methane. Yet, both reactions only occur in the presence of metallic iron and therefore only at reduction degrees of the DRI (direct-reduced iron) of more than 33 %. As a contribution to the development of a DRI process without a costly hot briquetting, the influence of the C- and O-content of the DRI on its tendency to reoxidize was also investigated by means of the ignition point method. It was found that reoxidation (at 20℃) of a totally reduced DRI can be suppressed by carbon mass contents of more than 7 %. With decreasing reduction degrees, this value decreases, until for reduction degrees of less than 80 % no carbon is needed to suppress reoxidation. With regard to the final reduction of the DRI in the electric arc furnace, the molar C to O ratio should be one. The maximal reduction degree is then about 86 % to stabilize carbon rich DRI (C mass content of 4 %) against reoxidation.%Die Reduktion von Feinerz (100 - 200 μm, Fe_2O_3 Massengehalt von 98 %) mit CO-, H_2- und CH_4-haltigen Gasgemischen wurde in einer Wirbelschicht bei Temperaturen von 400 bis 700℃ untersucht. In diesem Temperaturbereich wird das Erz nicht nur reduziert, sondern es bildet sich -durch die Boudouard-Reaktion bzw. durch die Spaltung von Methan- aus CO Kohlenstoff. Beide Reaktionen laufen allerdings nur in Anwesenheit von metallischem Eisen ab und damit erst bei Reduktionsgraden über 33 %. Als Beitrag zur Entwicklung eines Verfahrens zur Erzeugung eines Eisenschwamms, der nicht aufwendig brikettiert werden muß, wurde auch die Reoxidationsneigung des Eisenschwamms in Abhängigkeit von seinem C- und O-Gehalt durch die Bestimmung der Zündtemperatur untersucht. Dabei zeigte sich, daß zur Unterdrückung der Reoxidation (bei 20℃) von vollständig reduziertem Erz ein C-Massengehalt von mehr als 7 % notwendig ist. Mit abnehmendem Reduktionsgrad sinkt der notwendige C-Gehalt ab, bis bei Reduktionsgraden von weniger als 80% kein Kohlenstoff mehr zur Unterdrückung der Reoxidation nötig ist. Im Hinblick auf die Endreduktion des Eisenschwamms im Elektrolichtbogenofen sollte das Molverhältnis C:O eins betragen. Der maximale Reduktionsgrad ist dann etwa 86 %, um eine Reoxidation des kohlenstoffreichen Eisenschwamms (C-Massengehalt von 4 %) zu verhindern.
机译：在400℃至700℃的温度下，在流化床中研究了含CO，H_2和CH_4的气体混合物对细铁矿石（100-200μm，Fe_2O_3质量含量为98％）的还原和渗碳作用。在此温度范围内，碳会通过Boudouard反应以及甲烷的分解从CO中形成碳。然而，两个反应仅在金属铁存在下发生，因此仅在DRI（直接还原铁）的还原度大于33％时发生。为了在没有昂贵的热压块的情况下发展DRI工艺，对DRI的C和O含量对其再氧化趋势的影响也进行了研究。结果发现，碳含量大于7％时，可以完全还原DRI的再氧化（在20℃时）。随着还原度的降低，该值降低，直到还原度小于80％为止，不需要碳来抑制再氧化。关于电弧炉中DRI的最终还原，C与O的摩尔比应为1。然后最大还原度约为86％，以稳定富含碳的DRI（C质量含量为4％）防止再氧化。％还原冯·芬纳兹（100-200μm，Fe_2O_3 Massengehalt von 98％）mit CO-，H_2-和CH_4温度在400到700℃之间的艾尔内Wirbelschicht的加氢锗气体。在二战时期，杜松子酒庄（Boudouard-Reaktion bzw）任职。在Spaltung von Methanaus CO Kohlenstoff公司任职。 Beide Reaktionen laufen从red metaltionchem到und remit und ert bei Reduktionsgradenüber的所有产品中占33％。 Als Beitrag zur Entwicklung eines Verfahrens zur Erzeugung eines Eisenschwamms，在任何时候都无法再氧化高温下的再氧化反应（20℃左右）氧化锌玛氏合金氧化锰7％。勃艮第大学的双学士学位下降了，而韦尼格大学的双学位则达到了80％。我的自我毁灭是由爱因斯坦（E：Esenschwamms）提出的。最大还原度为86％，且全部还原为C-Massengehalt von 4％）。

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