Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: Практикум: Навч.посібник
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... 6 7 8 9 10 11 12... 212 213 214
|
|
|
|
1.2. ТЕРМОХІМІЧНИЙ ТА ТЕРМОДИНАМІЧНИЙ МЕТОДИ АНАЛІЗУ ВІДНОВНИХ ПРОЦЕСІВ У МЕТАЛУРГІЇ 1.2,1. Мета роботи Ознайомитись з термохімічними та термодинамічними методами розрахунку металургійних реакцій; набути практичних навиків аналізу процесів відновлення металів. 1.2.2. Теоретичні основи 1.2.2,1, Загальні закономірності процесів відновлення оксидів Процес відновлення супроводжується послідовним зв'язуванням Оксиґену оксиду металу та одержання останнього у чистому вигляді. Такі відновні реакції є основою процесів, за якими у металургії одержують метали та сплави різного складу. Найефективнішим є хімічний спосіб зв'язування Оксиґену речо-винами-відновниками, що мають більшу хімічну спорідненість до нього, ніж метал відновлюваного оксиду. З огляду на практику проведення відновних процесів важливого значення набувають газоподібні відновники, зокрема монооксид Карбону, а в окремих випадках кокс, деякі метали та неметали. 1.2,2,2, Відновлення монооксидом Карбону Реакцію відновлення оксиду двовалентного металу описує рівняння МО + СО = М+СО.. (1.2.1) Якщо така реакція проходить за стандартних умов, то при конденсованих фазах М і МО рівновага встановлюється залежно від співвідношення СО/СО2. Можливість відновлення оксиду залежить від міцності хімічних зв'язків сполуки, у зв'язку з необхідністю збільшення у складі газової суміші відновника (монооксиду Карбону) здатність відновлюватися поступово обмежується при переході від менш міцного до міцнішого оксиду. Відновлення оксидів окремих металів вимагає створення таких умов, які не можуть бути реалізовані у широкому температурному діапазоні навіть за наявності газової фази з чистого монооксиду Карбону. Відомі оксиди за міцністю хімічних зв'язків між металом та Оксиґеном, а також за здатністю відновлюватися умовно поділяють на чотири групи. До першої групи належать РєіОз, СщО, СоО, NiO, які характеризуються слабкими хімічними зв'язками між металом та Оксиґеном, тому вони здатні легко відновлюватися у бідній на СО газовій суміші. Більшу міцність зв'язків мають оксиди другої групи Рез04, РеО, ZnO, СГ2О3, відновлення яких уможливлюється лише за наявності у складі газової суміші значної кількості CO. Важко відновлюються МпО та Si02: для забезпечення розвитку процесу відновлення потрібно створювати у системі високі температури та підтримувати у ній висо-14 ку концентрацію CO. До четвертої групи належать дуже міцні сполуки АІ2О3 та MgO, відновлення яких за допомогою СО неможливе. Хімічна спорідненість цих металів з Оксиґеном є такою великою, що СО не може приєднувати останній й утворювати СО2. 1,2,2,3. Відновлення коксом У промислових умовах наявність у системі коксу (твердий вуглець) уможливлює процес прямого відновлення окремих оксидів за реакцією МО + С М + CO. (1.2.2) Швидкість реакції між двома твердими речовинами оксидом та вуглецем коксу обмежується внаслідок недосконалого контакту між ними: реакційна зона створюється лише в окремих місцях безпосереднього дотику оксиду та коксу. Проте й такий недосконалий контакт порушується при появі плівки продукту реакції, через яку Карбон повинен надходити до фронту реакції. Внаслідок зміни кількості молів газу в реакції кінцевий стан системи залежить від його тиску. Пряме відновлення проходить якнайповніше за умови створення у системі пониженого тиску: розрідження сприяє зниженню температури початку прямого відновлення. Саме такі загальні закономірності є основою вакуумної металургії виробництва металів з підвищеною спорідненістю до Оксиґену. Процеси прямого відновлення оксидів твердим вуглецем та монооксидом Карбону в окремих випадках ускладнюються додатковим навуглецюванням та карбідоутворенням. 1.2.2.4. Металотермічне відновлення оксидів Окрім Карбону відновниками можуть бути інші метали й неметали. Оскільки спорідненість до Оксиґену у металів є різною, то метал з вищою спорідненістю до нього М" здатний забирати його в оксиду металу з меншою спорідненістю М'О і в такий спосіб відновлювати останній: М'О + М" = М"0 + М'. (1.2.3) Такі перетворення є основою металотермічних процесів, важливих для практики одержання безвуглецевих металів та сплавів. Процеси проводять в такий спосіб, щоб кількості теплоти хімічної реакції було достатньо для одержання речовин, які реагують, у рідкому стані. 1.2.2.5. Загальні положення термохіліії Різноманітні хімічні перетворення, що відбуваються під час металургійних процесів, переважно супроводжуються поглинанням або виділенням енергії у вигляді теплоти. Наприклад, при згорянні вугілля або коксу виділяється значна кількість теплоти, яку використовують для побутових або технічних потреб. І 15
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 6 7 8 9 10 11 12... 212 213 214
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
