Page 24 - 6578

оксиду до його зовнішніх поверхонь, де вони приймають участь
у відновленні.
Як правило, п’ята стадія визначає сумарну швидкість всього
процесу відновлення. Однак, в залежності від температури,
газопроникності шихти, характеру пористості частин оксиду і
відновленого шару металу, швидкість сумарного процесу може
лімітуватися дифузією газів (відновника і газоподібних продуктів
реакції) як через шар утвореного металу, так і вихідного оксиду
через пори і тріщини. При цьому слід відзначити, що пара води, яка
утворюється в результаті реакції не може виділятися шляхом
дифузії. Вона або виділяється через тріщини, або утворює
внутрішні порожнини. У зв’язку з цим порошок, одержаний таким
методом, є пористим або губчастим і у більшості випадків потребує
подальшого розмолу.
Змінюючи температуру відновлення, склад газової фази,
вологість водню, а також розмір частин вихідних оксидів, можна
одержати порошок металів різної величини і структури. Чистота
одержаного порошку, головним чином, залежить від чистоти
вихідного оксиду.
Температура печі також суттєво впливає на газопроникність і
відповідно – на процес відновлення. При високій температурі
відновлення, на поверхні порошку утворюється щільний шар за
рахунок спікання відновленого порошку, який сповільнює
відновлення внутрішніх шарів. При цьому залишається
недовідновлений порошок або отримується спечена маса, т.зв.
“пиріг”, який важко піддається подрібненню. У випадку, коли
процес відновлення відбувається при низькій температурі,
відновлення сповільнюється і утворюються дуже дрібні пірофорні
порошки з низькою насипною масою, що обмежує їх подальше
використання. У зв’язку з цим температура процесу відновлення
визначається для кожного металу експериментальним шляхом і
встановлюються допустимі межі її коливань.
Вивчення кінетики процесів відновлення, з врахуванням
розглянутих чинників, має важливе значення для розробки
оптимального технологічного процесу. Важливе значення для
вияснення механізму реакції (хімічні і дифузійні процеси) має
дослідження впливу температури на зміну швидкості реакції, яка
описується рівнянням Ареніуса:

lnК = - Е а / RТ + lnС (4.9)

Величина енергії активації Е а дає уявлення про переважаючий
механізм процесу (хімічний, дифузійний).
22