<<
>>

5.2. Основные восстанавливающие агенты

В настоящее время нет единого мнения о том, какой из восстановителей определяет производительность процесса в целом.

В условиях печи РОМЕЛТ восстановление железа из шлака с участием ококсо- ванных частиц угля может реализовываться различными способами.

Практически не смачиваемые шлаком угольные частицы с большой вероятностью могут быть покрыты газовыми оболочками или находиться внутри крупных газовых пузырей.

При этом на поверхности пузырей, содержащих угольные частицы, идет косвенное восстановление железа с участием углерода угля в регенерации С02 и Н2О (реакции восстановления условно записаны только для одного оксида железа - FeO):

(FeO) + {СО} = Реж + {СО}2 {СО2}+ Ств = 2 {СО} (FeO) + {Н2} = Реж + {Н20} (5.1)

{Н20}+ Cms = {СО} + {Н2}

Находящиеся в пузырях угольные частицы в условиях интенсивного переме-шивания шлакового расплава дутьем барботажных фурм и газообразными продуктами реагирования, частью своей поверхности практически непрерывно непосредственно соприкасаются со шлаком. В режиме динамической пены (см. ниже), характерном для верхней части ванны печи РОМЕЛТ, значительное количество частиц угля в каждый данный момент времени находится в пленках между пузырями или непосредственно в объеме жидкой фазы. При таких прямых контактах частиц угля со шлаком реализуются условия, сходные с возникающими в опытах по восстановлению оксидов железа из шлака методом вращающегося образца, когда создаются условия для принудительного срыва пузырей с реакционной поверхности. При этом преобладает прямое восстановление железа:

(FeO) + Cms = Реж + {СО} (5.2)

Восстановление железа из шлака углеродом, растворенным в каплях металла ([С] = 4 - 5%, масс.), происходит по результирующей реакции:

(FeO) + [С] = Реж + {СО} (5.3)

или путем косвенного восстановления, при нахождении капель металла в пузырях:

(FeO) + {СО} = FeM + {С02} » {С02}+ [С] = 2{СО}

(FeO) + {Н2} = Fex + {Н20} (5.4)

{Н20}+ [С] = {СО} + {Н2}

Восстановление железа на поверхности газовых пузырей, не содержащих угольных частиц, осуществляется по реакциям:

(FeO) + {СО} = Реж + {С02} (5.5)

(FeO) +{Н2} = Реж + Щ20}

Реакции (5.5) имеют место и в той части брызгового слоя над поверхностью шлаковой ванны, которая находится в восстановительной, непрерывно обновляемой атмосфере выделяющихся из ванны газов.

Для расчета вкладов основных восстановителей в интегральную скорость получения железа в печи РОМЕЛТ необходимо определить величины площадей межфазных поверхностей в шлаковой ванне.

<< | >>
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 5.2. Основные восстанавливающие агенты:

  1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
  2. Мощность перемешивания в характерных зонах шлаковой ванны.
  3. 5.1. Зональность физико-химических превращений
  4. 5.2. Основные восстанавливающие агенты
  5. 5.4. Допущения, принятые при кинетическом анализе восстановления
  6. 5.5. Оценка скорости восстановления железа из шлака с участием угольных частиц
  7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  8. Ядро институциональных исследований: власть, собственность, местное сообщество
  9. Сети как постиндустриальная форма территориальной организации
  10. Пассивирующие грунтовки
  11. АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ИЗ ОТРАБОТАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
  12. ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ ИЗ ОТХОДОВ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА
  13. ХЛОРИСТЫЙ ВОДОРОД ИЗ ГАЗОВ, ПОЛУЧАЕМЫХ ПРИ СЖИГАНИИ