환원실험

1. 실험목적

철광석의 환원은 용광로 및 직접 환원조업의 제련과정중 가장 중요하고 기본이된다.
그러므로 환원반응을 이해하고 600~800℃ 온도 구간에서 겉보기 활성화 에너지를
구하여 본다.

2. 실험장치 및 방법

(1) 실험장치 및 시료

관상로, 환원가스(CO 또는 H2) , Ar gas, flowmeter, 자제 Boat, 집게등

(2) 실험방법

1. 시료를 가능한 구상으로 연마하고 알콜 용액으로 세척한다.
2. 세척된 시료를 전기오븐에서 약 105℃로 1시간 동안 건조시킨다.
3. 건조된 시료를 냉각시킨후 초기 평균 직경을 측정하고 반응관내에 장입한다.
4. 관상로와 연결 line 이 완전히 밀폐된 후에 질소가스를 300ml/min 량으로 송입하
면서 승온시켜 실험온도(600℃ 또는 800℃) 에 이르면 온도를 유지시키면서 환원
가스, Ar 혼합가스를 400ml/min (환원가스: 100ml/min) 으로 대치하여 환원반응
을 진행시킨다.
5. 환원반응이 일정한 시간 (60분과 30분) 동안 일어난후에는 환원가스를 잠그고
Ar 분위기에서 (산화방지를 위해) 노냉시킨다. 노냉시킨 시료의 무게를 단다.
(주의) 실험이 끝난후에는 봄베의 gas valve 등을 완전히 채운후에 다시한번 가
스의 유출 여부를 확인한다.
6. 마운팅하여 환원층의 두께 및 조직을 현미경으로 조사한다.

3. 이 론

(1) 산화철의 환원

산화철에는 Fe2O3(적철광, hematite), Fe3O4(자철광, magnetite), FeO(wustite)가 있다.
Fe2O3과 Fe3O4는 천연적으로 철광석의 형태로 존재하나 FeO는 환원과정에서 나타난다.
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[hwp/pdf]환원실험