х = - + т' = (A'An)(D-D') + т', (143)
t\S/V)
где т — продолжительность
восстановления до степени восстановления 90 %, мин; t —
температура, °С; S и V — поверхность и объем окатыша
диаметром D; г'—
продолжительность восстановления окатышей критического размера
D', мин; А, А', п — коэффициенты
Первый член уравнения (143)
учитывает влияние температуры и размера окатышей на продолжительность
восстановления в условиях, когда внутри окатышей возникает
температурный градиент, и тепловой поток определяет истинную
температуру реакционного слоя. При критическом размере окатыша D'
реакция прямого восстановления оксидов железа протекает в
изотермических условиях по всему объему окатыша. В этих условиях
продолжительность процесса не зависит от размера окатышей и
определяется законами химической кинетики. При D =
D'
x
=
t'
=
l/60k, (144)
где к — константа скорости
реакции FeO + С = Fe + + СО, с"1.
Экспериментальные данные
показали, что зависимость можно представить в виде:
т = (101SAS)(D -
5) + (1/60*:). (145)
По данным авторов другой работы,
п = 6, а не 5, а коэффициент А не имеет постоянного
значения. В той же работе подтвержден общий вид уравнения (143), а
зависимость времени восстановления от размера частицы имеет
вид:
v=AD, (146)
где А—
коэффициент.
Критический размер окатышей, по
данным той же работы, при 900 °С составляет 6,5-8 мм. С ростом температуры
эта величина понижается.
