<<
>>

5.1. Зональность физико-химических превращений


Исследование структуры шлаковой ванны и характера массообменных процессов позволило локализовать основные физико-химические процессы в реакционном пространстве печи РОМЕЛТ (табл. 21).
Таблица 21 Основные процессы в реакционном пространстве печи РОМ ЕЛТ Зона Темпе-ратура, °С Основные процессы Основные хими-ческие реакции * 1 .Зона до-жигания 1550-1950 Горение выделяющихся из ванны горючих газов до С02 и Н20.
Передача тепла от дожигания шлаковому расплаву. Циркуляция капель шлака (брызг) между ванной и зоной дожигания. Омывакие стен печи наплесками шлака. Испарение влаги. Пылеобразование и пылевынос, Частичное горение угольных частиц, уносимых с пылью и выброшенных из расплава всплесками шлака. Частичное взаимодействие углерода с С03 и Н20. 2СО+Ог-2СОг 2И:+02=2И20
н2о+со=н2+со2 с+о2=со2
Ст„ + СО 2 - 2 СО С™ + Н]0=2С0+Н} 2. Верхняя часть бар- ботажной зоны (поверхностный слой)-
(111(B)) 1450-1650 Пиролиз и декриптация угольных частиц. Разложение летучих. Испарение и конверсия влаги. Газификация углерода. Частичное окисление угля. Термическая диссоциация гематита. Плавление (растворение) железосодержащего сырья и флюса. Восстановление оксидов железа из ишака. Науглероживание капель железа. Коа- лесценцня и дробление капель металла. Брыэго- и вол-нообразование. CJi„ -тС!р 1 0.5пН2 С™ + С02 = 2CO Ста +Н20=2С0+Н2
н2о+со= н2+со2
Fe203 - FeO C„a+(FeO)=Fe+CO C0+(Fe0)=Fe+C02 [С]+(FeO) —Fe + CO C^-fCI 3. Нижняя часть бар- ботажной зоны - (Ш(б)- II) 1400-1600 Плавление (растворение) железосодержащего сырья и флюса. Взаимодействие замешанных частиц угля с газовой фазой в факелах фурм и в барботажных столбах. Десульфурация шлака. Десульфурация капель метала. Коалесценция капель металла. Науглероживание капель. Восстановление железа го шлака. cMS + o7 = co2
Cm. + C02=2C0 (S) + o2 = so2 [S] = (S) C™ = [C]
Cm,+(FeO)= Fe+CO [C]+(FeO)=Fe+ CO C0+(Fe0)=Fe+C02 4.3она спо-койного шлака - (I) 1350-1550 Коалесценция капель металла. Восстановление оксидов из шлака углеродом, растворенным в каплях. Рафинирование металла капель шлаком. Вькод шлака в шлаковый отстойник. Гравитационная седиментация капель в ме-таллическую ванну [CJ+(FeO)-Fe+ CO hs1 - (S) 5. Ванна металла 1300-1500 Накопление металла. Взаимодействие «металл-шлак» на поверхности металлической ванны. Вытеснение металла в металлический отстойник. [CJ+(FeO)=Fe+ CO ISJ = (S) 1. * Реакции восстановления условно записаны только для одного оксида железа - FeO
Главной особенностью вертикальной зональности процессов является преимущественное восстановление оксидов железа в поверхностном слое шлаковой ванны и горение угля до С02 в нижней части барботажных столбов с последующей конверсией С02 в верхней части.
Восстановление железа осуществляется из низкожелезистого (-1,5—3,5%) шлакового расплава. Из частиц угля при их попадании в шлак удаляется влага и летучие компоненты. Ококсованные угольные частицы участвуют в восстановлении оксидов железа из шлака, науглероживании железного расплава, а также в реагировании с газовой фазой барботажных столбов.
В шлаковой ванне одновременно находятся несколько типов восстановителей: ококсованные частицы угля, капли науглероженного железа, газовые пузыри, содержащие преимущественно монооксид углерода и водород. Восстановление железа протекает в объеме ванны на межфазных границах восстановителей со шлаком. Степень развития этих границ в значительной мере определяет вклад соответствующих восстанавливающих агентов в общий процесс восстановления железа.
<< | >>
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 5.1. Зональность физико-химических превращений:

  1. Физико-химические методы
  2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РУДООБРАЗУЮЩИХ СИСТЕМ
  3. ГЛАВА 3. СИНТЕЗ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СЕРЕБРЯНОГО НАНОБИОКОМПОЗИТА
  4. 3.3 Влияние температуры сбраживания на физико-химические свойства арбузного сока
  5. 3.1. Физико-химическое исследование реакции термического разложения ацетата серебра
  6. 1.6 Физико-химические изменения в мясопродуктах в зависимости от способа тепловой обработки
  7. КЛИМАТИЧЕСКАЯ ПОЯСНОСТЬ И ЗОНАЛЬНОСТЬ
  8. ГЛАВА 12 ЗОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ЭКЗОГЕННОГО РЕЛЬЕФА
  9. Параграф X О превращениях животных
  10. § 1. Превращение холопов в крепостных
  11. § 1. Превращение дани в феодальную ренту
  12. Географическая зональность ландшафтов мира и ее эволюция
  13. Неожиданные превращения доктора Кауфмана
  14. Превращение бессмертия души в физический феномен
  15. О ПРЕВРАЩЕНИИ ВЛЕЧЕНИЙ В ОСОБЕННОСТИ АНАЛЬНОЙ ЭРОТИКИ