Технология металлов и материаловедение
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... 11 12 13 14 15 16 17... 398 399 400
|
|
|
|
Повышение содержания кислорода в дутье на 1 % увеличивает производительность печи в интервале 21—25 % на 2,5, в интервале 26—30 % на 2,2, в интервале 31—35 % на 2,0 %. 4. Доменный процесс Доменная печь работает по принципу противотока. Шихтовые материалы постепенно опускаются вниз. Навстречу нм — снизу вверх — движется поток горячих газов, образующихся при сгорании топлива. Горение топлива. В районе воздушных фурм (верхняя часть горна) происходит полное сгорание кокса: С + Ог = СОг + + Q и природного газа: сн4 + 2О2 = СОа + 2Н20(пар) + Q. При этом выделяется большое количество тепла и в фокусе горения развивается температура 1800—2000 °С. Эти продукты сгорания не являются конечными. Они взаимодействуют с раскаленным коксом по реакциям: СРг + С(кокс) = 2СО — Q; Н20(пар) + + С(кокс) = Н2 + со — Q. Образуется смесь восстановительных газов, в которой СО является главным восстановителем железа из его оксидов. Восстановление железа в доменной печи происходит последовательно — от высших оксидов к низшим (принцип А. А. Байкова): РсгОз РєзОі FeO + РЄ(„ет). Восстановителями являются оксид углерода СО2, твердый углерод и водород. Восстановление твердым углеродом принято называть прямым, газами — косвенным восстановлением. Косвенное восстановление происходит в основном за счет углерода по реакциям: ЗРсОд + СО = 2Рез04 -f + СО.2 + Q; FegOi + CO = 3FeO + CO2 — Q; FeO + CO = = Fe + COa + Q*. Эти реакции протекают в шахте доменной печи. Значение косвенного восстановления очень велико. За счет СО и Н2 восстанавливаются все высшие оксиды железа до низшего и 40—60 % металлического железа. Остальная часть железа восстанавливается твердым углеродом. Прямое восстановление твердым углеродом происходит при температурах выше 950—1000 °С в зоне распара печи по итоговой реакции: FeO + Сщ = Fe -f СО — Q. Оптимальное соотношение между прямым и косвенным восстановлением (определяющее минимальный расход кокса) зависит от конкретных условий доменного процесса: температуры воздушного дутья, количества природного газа и других факторов. * В доменной печи железо восстанавливается почти полностью. Потери со шлаком составляют 0,2—1 %. * Буквами H-Q и —Q условно обозначаются тепловые эффекты реакций; их значение (Дж) не приводится. Фактическая схема восстановления более сложна: образуются твердые растворы Ре^Оз в Рез04 и др. I Науглероживание железа. Образование металлического железа начинается при 400—500 °С (в верхней части ша.хты печи) и заканчивается при 1300—1400 °С (в распаре). "При этих температурах восстановленное железо с = 1539 °С находится в твердом состоянии в виде губчатой массы. Однако уже в шахте печи наряду с восстановлением железа происходит и его науглероживание по реакции: 3Fe + 2СО = FCgC + СО2 4-+ Q и образуется сплав железа с углеродом. Эта реакция итоговая; процесс протекает в две стадии: 2С0С,са)ка) + -Ь СО2; ЗРе Н-С(сажа)FegC и получает развитие при 400—700 °С; содержание-углерода в сплаве достигает 0,8—1 %. При температуре выше 900 С науглероживание может происходить и по'другому механизму; С(сажа) растворяется в высокотемпературной модификации Fey, образуя твердый раствор углерода в железе — аустенит. С повышением содержания углерода температура плавления сплава значительно понижается. При 1,8—2 % С она составляет 1200—1150 °С, и примерно в зоне распара начинается плавление сплава. Стекая каплями в горн, расплав омывает куски раскаленного кокса и дополнительно интенсивно науглероживается. Образование чугуна. При стекании жидкого сплава в горн и в самом горне в нем растворяются восстановленные Мп, Si и другие примеси и образуется сложный по составу железоуглеродистый сплав — чугун (3,7—4 % С). Его конечный состав устанавливается в горне и в значительной мере зависит от состава, свойств и количества шлака. В составе чугуна всегда есть постоянные примеси: полезные — Мп и Si и вредные — Р и S. В чугуне могут быть и другие полезные примеси — никель, хром, ванадий и др. Они попадают в доменную печь в виде соответствующих примесей используемой железной руды. Марганец поступает в доменную печь, как постоянная примесь железной руды и агломерата. Для выплавки чугуна с повышенным содержанием марганца в печь загружается марганцевая руда. Высшие оксиды марганца восстанавливаются в шахте СО, аналогично оксидам железа: MnOg мп2о3 мп4о3 МпО. Закись марганца МпО восстанавливается только прямым путем — твердым углеродом при температуре не ниже 1100 °С, по реакции МпО 4С = Мп + СО — Q. Кремний находится в пустой породе руды, агломерате и золе топлива в виде SiO^ или в виде силикатов — 2SiOe-FeO и др. Восстановление кремния происходит из Si02 по реакции SiOa + 2С = Si + 2СО — Q, которая протекает с большой затратой тепла при температуре не ниже 1450 °С. Степень восстановления кремния составляет 3—30 %, Для выплавки чугунов с повышенным содержанием Si требуется значительно увеличивать расход кокса и применять высокотемпературное дутье. Фосфор — вредная примесь железных руд находится в них главным образом в виде РаОэ-ЗСаО. 27 26
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 11 12 13 14 15 16 17... 398 399 400
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
