Über die Reduktion von Wüstit, Magnetit und Eisen-Mangan-Mischoxyden

اهمیت کاهش منطقی سنگ آهن منجر به تحقیقات متعدد در این زمینه شد. خواص فیزیکی و شیمیایی اکسیدهای آهن و رفتار ترمودینامیکی آنها تا حد زیادی روشن شد. نمودارهای حالت سیستم های آهن-اکسیژن، آهن-اکسیژن-هیدروژن و آهن-اکسیژن-کربن به خوبی شناخته شده است. از سوی دیگر، مطالعات بعدی در مورد سینتیک کاهش اکسید آهن هنوز کامل نشده است. آثار منتشر شده در ادبیات نشان می دهد که فرآیندهای کاهش را می توان به روش های مختلفی تحت تأثیر قرار داد. علاوه بر سرعت واکنش شیمیایی در مرز فاز گاز/اکسید که به دما، فشار جزئی اجزای گاز و اندازه سطح واکنش بستگی دارد، فرآیندهای انتقال در فاز گاز و در حالت جامد نقش مهمی دارند. بنابراین ساختار محصول احیاء تشکیل شده روی اکسید تأثیر تعیین کننده ای بر سرعت تجزیه اکسیژن دارد. اگر یک لایه متخلخل از محصول تخریب روی سطح اکسید تشکیل شود، واکنش مرزی فاز می‌تواند سرعت تخریب را تا درجات بالایی از کاهش تعیین کند. تأثیر انتشار گاز از طریق منافذ تنها زمانی قابل توجه می شود که لایه ها به اندازه کافی ضخیم باشند. از طرف دیگر، اگر یک لایه متراکم تشکیل شود که کل اکسید را بپوشاند، انتشار حالت جامد می تواند تعیین کننده سرعت باشد. سنگ معدن آهن ذوب شده از نظر فنی اکسیدهای آهن خالص نیستند، بلکه بلورهای مخلوط، ترکیبات یا مخلوطی از چندین اکسید هستند. در حالی که تعادل بسیاری از محلول های جامد اکسیدی و ترکیبات اکسید دوتایی قبلاً بررسی شده است، اطلاعات کمی در مورد فرآیند کاهش این مواد وجود دارد.