还原铁粉脱碳脱硫反应原理

2026年01月20日 17:57:01人气：5来源：

还原铁粉

还原铁粉中的碳，硫都为杂质元素，其过高的含量直接影响了铁粉的应用。因此在生产中，我们通过一次还原将铁粉脱硫后，硫含量得以大幅降低，经过二次还原后，可以使碳，硫含量降低至国家标准以下。

1、脱碳反应

海绵铁粉中的碳主要固溶于Fe形成渗碳体(Fe3C)。在铁粉二次还原过程中，除了铁粉中的氧和碳进行自身反应脱碳外，主要有如下脱碳反应：

〔C〕+2H₂=CH₄+ 10.8kcal/mol (1)

〔C〕+H₂O=H₂+ Co -28.3kcal/mol (2)

(1)反应为放热反应，对于含碳量较高的铁粉只依靠干燥的H₂脱碳作用是非常有限的。反应(2)为吸热反应，因此含有较多量的水蒸汽湿润H₂在高温时有助于铁粉的高度脱碳。经过脱碳后，还原铁粉中碳含量可降低至0.03%以下。

2、脱硫反应

在二次还原过程中还原气氛中的H₂与海绵铁粉所含的硫(以FeS形态存在)发生如下反应：

FeS+H₂=Fe+H₂S

从而使铁粉的硫含大幅度降低。例如，在用氨分解氢气进行二次还原时，可使海绵铁粉的硫含降低至0.02%以下；在含湿的转化天然气中进行二次还原可使海绵铁的硫含量降到0.015%

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