Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. Учебное пособие для вузов
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 34 35 36 37 38 39 40... 214 215 216
|
|
|
|
Физико-химические основы восстановления W03 углеродом При нагревании смеси W03 с сажей (измельченным углем или коксом) при температуре выше 750 °С происходит восстановление триоксида вольфрама до вольфрама. Процесс восстановления проходит через те же промежуточные оксиды, что и для восстановления W03 водородом. Реакции восстановления протекают предпочтительно с участием газовой фазы (контакт с поверхностью оксида газовой фазы существенно больше, чем с твердым углеродом), состоящей из СО и С02, концентрация которых связана с температурой (выше 1000 °С содержание СО в газовой фазе почти 100 %). Состав равновесной газовой смеси реакции при восстановлении из низшего оксида W02 в зависимости от температуры представлен на рис. 25. Процесс восстановления при 1000 °С протекает преимущественно с участием СО, образованием С02 и газификацией последнего: W03 + 3 СО = W + 3 С02; + 3 (С02 + С = 2 СО); \Ю3 + ЗС = У/ + ЗСОсуммарная реакция. Из рис. 25 следует, что до 730 °С, когда равновесная концентрация СО над углеродом ниже, чем при реакции восстановления №Ю2 до металла в равновесных условиях, вольфрам получить невозможно. Поэтому реакцию следует проводить при температуре выше 1000 °С, когда газовая среда состоит главным образом из оксида углерода. Рис. 25. Равновесные составы газовой смеси СО + С02 в зависимости от температуры для систем СО С02 С и СО С02 С \У03 \У: I С + С02=2СО; 2W03+ЗCO = \У + ЗС02 S.71 Bfit 0,90 Рис. 26. Зависимость константы равновесия от температуры в системе WO„ СО С02: / W03 — W029; 2 W029 — W0272;3-W0272 — W02; 4 W02 W Зависимости констант равновесия реакций для различных стадий восстановления оксидов вольфрама оксидом углерода от температуры представлены на рис. 26. Константа равновесия (КР = Рсог1Рсо) выражается отношением парциальных давлений двуоксида углерода и оксида углерода для каждой реакции. Наклон кривых (рис. 26) в области высоких температур указывает на сдвиг реакций в сторону окисления, но практически это не обнаруживается, так как процесс ведут при температурах, когда состав газовой фазы ниже кривых 3, 4. Механизм суммарной реакции W03 + ЗСО = W + ЗС02, как и промежуточных реакций, при температуре выше 1200 °С, уже не определяется восстановлением W03 и низших оксидов вольфрама оксидом углерода с ее регенерацией за счет реакции газофикации. Давление паров и скорость испарения оксидов при этих температурах достигает больших величин. Так, например, давление паров W03 при 1000 °С ~ 1330 Па, при 1200 °С ~ 20000 Па, при 1400 °С ~ 47000 Па. В связи с этим большое значение приобретает механизм восстановления, основанный на испарении оксидов вольфрама, адсорбции их паров на поверхностях частиц сажи и образовании кристаллов вольфрама за счет взаимодействия частиц сажи с адсорбированными оксидами. Процесс восстановления вольфрама из W03 может протекать и непосредственно с участием твердого углерода, причем не только при температуре ниже 750 °С, но и при температуре около 1000 °С. При этом контакт между реагентами осуществляется в результате переноса паров оксида на поверхность восстановителя, и реакция восстановления начинается при температуре 750 °С, когда W03 начинает заметно сублимировать. В условиях высоких температур пары оксидов представляют собой смесь различных молекул, а также продуктов их диссоциации или полимеризации. Во многих случаях возгонка твердых оксидов приводит к образованию в паровой фазе соединений низших валентностей, термодинамическая прочность которых увеличивается с ростом температуры. Такого рода процессы, как правило, тормозятся диффузионными явлениями, протекающими в оксиде и слое образующегося твердого продукта. Это связано с преодолением высокого энергетического барьера, вследствие чего энергия активации имеет большое значение (420...630 кДж). Механизм протекания углетермических процессов тесно связан с предварительной возгонкой оксидов и сорбцией их паров на поверхности графита, в то время как при восстановлении оксидов газами контакт между реагентами достигается за счет их адсорбции на оксиде. Молекулы паров оксидов вольфрама присутствуют в порах шихты вместе с молекулами оксида углерода. Однако энергия активации реакции восстановления адсорбиро
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 34 35 36 37 38 39 40... 214 215 216
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
