Р«с. 19. Изменение
концентрации С02 для неизотермических условий и
экзотермического процесса:
1 - при малой величине
и; 2 — при большом значении и; 3 — равновесие;
4 — асимптоты
Рмс 20. Изменение концентрации
Н20 для неизотермических условий и эндотермического
процесса (обозначения — см. рис. 19)
Асимптоты параллельны
равновесной линии, но расположены выше последней. Кривые 1 и
2 пересекают равновесную линию в точках с координатами х~а/(аи + (р). В связи с этим
восстановление вюстита водородом в отличие от оксида углерода возможно
лишь в определенном объеме слоя, где фактическое содержания Н20
ниже равновесного. Величина этого участка также зависит от типа процесса и
с ростом и уменьшается. Таким образом, восстановление FeO оксидом углерода
возможно по всей высоте шахтной печи, а водородом— лишь в нижней ее
части.
Формула (122) показывает, какие
факторы влияют на скорость слоевого процесса. Чем дальше состав
газа-восстановителя от равновесного, тем выше скорость процесса,
поэтому при проведении процесса восстановления шихты газом следует иметь в
нем минимальное количество С02 и Н20. Чем меньше
критерий и (выше объемная скорость газа u)i тем меньше доля окислителя,
образующегося в ходе восстановления. Однако чрезмерно высокое
количество газа-восстановителя снижает экономическую
эффективность процесса.
По кинетическим характеристикам
водород превосходит °ксид углерода, и наблюдаемая константа скорости при
Использовании водорода выше, что подтверждают многочисленные
лабораторные исследования. Однако при значениях ы, ч-аа» 97
