также железа (в этом случае говорят
об углероде-восстановителе). Однако оксиды железа можно
восстанавливать и газом, а прямое восстановление железа (активно
проявляющее себя при высоких температурах > 900-1000 °С) имеет место в
основном лишь потому, что к зоне высоких температур железо не полностью
восстановлено газом до металла, а частично остается в виде FeO. Для
условий современной доменной плавки (сравнительно невысокий расход
кокса и обусловленное этим небольшое количество газа-восстановителя -
продукта неполного сгорания углерода кокса и других топлив — такое
положение закономерно, свидетельством чего является близость к
равновесному состава газа по отношению к FeO в зоне температур 800—1000
°С. В связи с этим в большинстве современных доменных печей 20-30% железа
восстанавливается углеродом кокса. Применение частично
металлизованных железорудных материалов позволяет снизить эту величину, а
следовательно, расход углерода-восстановителя и общий расход
кокса.
Для подтверждения этой мысли и
количественной оценки снижения расхода кокса необходимо провести некоторые
несложные расчеты. Исходные данные (выносом пыли из доменной печи
пренебрегаем): состав чугуна: [С] 4,5%; [Мп] 0,4%; [Si] 0,4%; [Р] 0,05%;
базовый (исходный) расход кокса 500 кг/т чугуна; содержание углерода в
коксе 85%; содержание золы в коксе 10 %; основность шлака (СаО •
Si02) 1,2; соотношение между углеродом, сжигаемым на фурмах,
Сф и углеродом, расходуемым на прямое восстановление
оксидов, Са 3:1. Тогда (расчет ведут на 1т чугуна), расход углерода на плавку
составит 500 • 0,85 = 425 кг/т.
Количество углерода, расходуемого
на тепловые и восстановительные процессы (т.е. общий расход углерода
за вычетом переходящего в чугун): 425 - 45 = 380 кг/т.
Количество углерода, расходуемого
на восстановление: 380 • 0,25 = 95 кг/т.
Из этого количества на
восстановление марганца, кремния и фосфора
расходуется:
