Технология металлов и конструкционные материалы: Учебник для машиностроительных техникумов
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... 18 19 20 21 22 23 24... 174 175 176
|
|
|
|
являются разрушение гидратов окис" железа, окиси алюминия и разложение известняка флюса по реакции СаСО" = СаО + С02. Если в печь подается уже офлюсованный агломерат, эти процессы протекают при агломерации и в доменной печи почти не идут. Восстановление окислов может происходить окисью углерода, углеродом и водородом. Главная цель доменного процесса — восстановление железа из его окислов. Согласно теории академика А. А. Байкова восстановление окислов железа идет ступенчато по следующей схеме: Fe^G, -Fe304-FeO -•Fe. Главную роль в восстановлении окислов играет окись углерода: 3FeA+СО = 2Ve3 О.+СО,+Q. Эта реакция практически необратима, протекает легко при очень низкой концентрации СО в газовой фазе. Для развития следующей реакции вправо необходимы температура не ниже 570 °С и значительный избыток СО в газах: Fej04 + СО 3FeO + С02 + Q. Затем происходит образование твердой железной губки по реакции FeO„ + СО 5t Fe,,+С О, + Q. Ее развитие вправо требует еще более высокой температуры и высокой концентрации СО в газовой фазе. Но, как показывают исследования, в печи для этого есть необходимые условия, так как выше температуры 950 °С в газовой фазе присутствует только СО. Наряду с СО в процессах восстановления железа из окислов значительную роль играет и твердый углерод. Это взаимодействие происходит за счет непосредственных контактов окислов руды с восстановителем во время перемещения руды в печи, а также в горячей зоне печи за счет соприкосновения кусков кокса с жидкими шлаками, содержащими закись железа. Начало и скорость этих реакций в доменной печи зависят от физического состояния руды, состава газов, их давления и ряда других факторов. Аналогично протекает и восстановление окислов железа водородом. Водород заметно ускоряет восстановление окислов, хотя роль его в доменном процессе не является первостепенной. Восстановление окислов марганца происходит также ступенчато, главным образом за счет СО: МпО!--Мп!Оз-"-Мпз04-"-МпО; восстановление закиси марганца происходит почти исключительно за счет твердого углерода, видимо, при его соприкосновении с расплавленным шлаком по схеме МпО + С,, = Мл -IСО — 0, так как количество марганца в шлаке доменной печи бывает значительно больше, чем в металле. Эта реакция требует и в 2 раза больше тепла, чем восстановление железа, а поэтому повышенного расхода топлива. Восстановление кремния в доменной печи происходит преимущественно твердым углеродом с образованием силицида железа условно по следующей схеме: SiO, + 2С + Fe = FeSi + 2СО — Q, но требует еще более высокой температуры и тугоплавких шлаков. Образовавшиеся силициды железа растворяются в чугуне. Фосфор вносится в доменную печь с рудой в виде минералов ЗСаО Р„05 и 3FeO-P10,-8H,0. При высокой температуре эти соединения восстанавливаются, фосфор взаимодействует с железом, а образующийся фосфид переходит в чугун: P+3Fe = Fe,P. Сера находится в руле и коксе в виде пирита и других устойчивых сульфидов. Часть серы окисляется и удаляется с газами в виде ЬОг, а часть — растворяется в чугуне и шлаке. Науглероживание железа происходит за счет взаимодействия твердого губчатого железа с печными газами, содержащими значительное количество СО: 3Fe+2CO = Fe,C+COj. Образование сплава железа с углеродом, имеющего температуру плавления ниже, чем чистое железо, приводит к формированию капель жидкого чугуна, которые, стекая в нижнюю часть печи через слой раскаленного кокса, еще более насыщаются углеродом. Шлакообразование активно развивается при прохождении шихты в области распара после окончания процессов восстановления окислов железа в доменной печи. Шлак состоит из окислов пустой породы и золы кокса, а также флюса, специально добавленного в печь, чтобы обеспечить достаточную жщпхотекучесть шлака прн температуре 1400—1450 °С. При слишком легкоплавком шлаке не успевает восстановиться значительная часть окислов железа, которая выносится с этим шлаком из зоны восстановления. При слишком тугоплавком шлаке на стенках печи образуются большие настыли, и доменный процесс осложняется. Основные составляющие доменного шлака — кремнезем (30—45 %), окись кальция (40—50 %), глинозем (10— 25 %). Состав шлака зависит от пустой породы руды, а также от того, получают ли в доменной печи передельный чугун, литейный чугун или ферросплавы (табл. 1). Шлаки, получаемые в доменной печи, в последние годы широко используют в промышленности. На большинстве заводов их гранулируют, выливая расплавленный шлак прямо из шлаковозных ковшей в большие бассейны. Полученные таким образом шлаковые гранулы перерабатывают на цемент и другие строительные материалы (шлаковую вату для теплоизоляции, шлаковые блоки и др.). В серхней части печи из шихты отделяются газообразные продукты реакций и азот воздуха. Газы, выделяющиеся из доменной печи, называют обычно колошниковыми. С ними вместе из печей выносится огромное количество пыли (50 кг на 1 т чугуна). Газ состоит из 26—32 % окиси углерода, 9—14 % двуокиси углерода н 54—58 % азота. Теплотворная способность такого газа 4000 Дж (850—Р50 кал) на 1 м3, поэтому его широко используют после очистки от пыли как топливо для подогрева воздуха, идущего в доменные печи, а также в других печах металлургического завода. Литейные коксовые чугуиы (ЛК) имеют семь марок (ЛК1—ЛК7); первые марки имеют минимальное содержание углерода и максимальное—кремния (табл. 1).
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 18 19 20 21 22 23 24... 174 175 176
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
