<<
>>

5.4. Допущения, принятые при кинетическом анализе восстановления

Скорости восстановления железа каждым восстановителем рассчитывали по имеющимся в литературе кинетическим данным, полученным в экспериментах, условия проведения которых были наиболее близки к условиям в печи РОМЕЛТ.
Исходя

из равенства средней производительности печи сумме скоростей восстановления железа всеми восстанавливающими агентами, определили приблизительные вклады основных восстановителей в получение железа в процессе РОМЕЛТ.

При этом были сделаны следующие допущения.

В связи с высоким содержанием углерода как в каплях металла, находящихся в шлаковой ванне, так и в металле, выпускаемом из печи, не учитывали окисление капель железа в факелах продувочных фурм и в нижней части барботажных столбов.

Вклад углерода мельчайших капель металла (микровзвеси) в интегральную скорость восстановления не учитывали. Как обсуждалось ранее, реакция восстановле-ния железа углеродом, содержащимся в таких микрокаплях, не может получать заметного развития.

Поскольку площадь зеркала металлической ванны примерно в 35 раз меньше общей площади поверхности капель металла в шлаке, не учитывали возможное протекание реакций восстановления оксидов железа на поверхности «металлическая ванна-шлак».

Не учитывали вклад в интегральную скорость процесса восстановления пузырей газа, не содержащих угольных частиц или капель металла. В процессе всплытия и реагирования со шлаком таких пузырей содержание в них восстановительных газов должно уменьшаться. Термодинамический анализ взаимодействия пузырей СО, не содержащих угольных частиц, со шлаком характерного для процесса РОМЕЛТ состава, показывает, что газовое восстановление железа теоретически возможно, когда содержание СО в пузырях превышает 98,8%.

Для реакции (ТеО)ж+{СО} = Fe* + {СОг}> по данным [90], константа равновесия определяется зависимостью:

lgKp=2160/T-1,86 (5.11)

откуда, при условии Рсо+Рсог = 1 атм., при Т=1723 К и средней активности (FeO) в шлаках характерного для экспериментов состава равной 0,05 (расчет по А. Г.

Понома- ренко [91]) имеем:

Рсо= (1 + а^еО) Кр)-1 - 0,988 атм.

Аналогичные результаты дает использование расчета Кр по термохимическим данным [91]: Р^О.989 (атм).

Таким образом, только около 1% от общего объема газа в пузыре, не содержащем угольных частиц, может участвовать в восстановлении железа. Даже если предположить, что все образующиеся в ванне при восстановлении железа по реакциям (5.4) и (5.5) пузыри газа не содержат угольных частиц или капель металла, их вклад в интегральную скорость восстановления не превысит 2 - 3 %.

Пренебрежимо малый вклад в общую скорость восстановления пузырей, не содержащих угольных частиц, подтверждается данными работы [92], в которой через шлак, содержащий 1-15% FeO, пропускали пузыри СО. При этом следов восстановления железа не обнаружили даже при температурах 1500°-1700° С.

Не учитывали вклад в интегральную скорость восстановления плавящихся частиц шлама при их возможном контакте с восстановителями в процессе плавления, поскольку время плавления этих частиц по крайней мере на порядок меньше времени их полного восстановления в атмосфере чистого СО.

В анализировавшихся условиях среднее содержание FeO в шлаке составляло 2,3% (масс.).

<< | >>
Источник: Усачев Александр Борисович. Разработка теоретических и технологических основ производства чугуна процессом жидкофазного восстановления POMEJIT. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора технических наук. Специальность 05.16.02 - Металлургия черных, цветных и редких металлов. Москва - 2003. 2003

Еще по теме 5.4. Допущения, принятые при кинетическом анализе восстановления:

  1. 3.3.1 Физикалистский анализ Рудольфа Карнапа
  2. РАЗДЕЛ 4. Расшифрованная статистика
  3. 6.2. Этапы контент-анализа СМИ и их содержание
  4. 17.3. ПРЕДЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И ЛИНЕЙНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ФИРМЫ
  5. 2. Источники региональной экономической информации и вопросы их упорядочения. Методы ретроспективного анализа развития экономики региона. Исследование воспроизводственных процессов в Грузинской ССР
  6. 3. Опыт пассивного и активного прогнозирования и анализ прогнозных параметров социально-экономического развития Грузинской ССР
  7. 4.1. АНАЛИЗ ФИНАНСОВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
  8. 4.2. АНАЛИЗ ОБОРА ЧИВАЕМОСТИ АКТИВОВ И КАПИТАЛА ПРЕДПРИЯТИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
  9. 2.2. Военно-политическое сотрудничество СССР и МНР
  10. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников
  11. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
  12. 3.4.4. Структура шлакоугольной суспензии