Науглероживание - железо
Cтраница 4
 |
Кинетические кривые науглероживания исходного железа при различных температурах. [46] |
Строение решеток графита и карбида Fe3C существенно отличается от решетки a - Fe. Поэтому новая фаза при науглероживании железа может формироваться только вне объема исходной фазы, а диффузия углерода в ней возможна только по точечным и протяженным дефектам. Помимо наружной поверхности частиц a - Fe, по нашему мнению, вероятным местом формирования новой фазы могут быть также многочисленные внутренние протяженные дефекты ее решетки: дислокации и микрокаверны внутри зерен, зазоры между ними. [47]
Ниже колошника находится самая большая по объему часть печи - шахта 4, которой придана форма расширяющегося книзу усеченного конуса для облегчения опускания загруженных материалов. В шахте последовательно идут процессы подготовки материалов, восстановление железа и других элементов из окислов руды, науглероживание железа и плавление образовавшегося сплава. [48]
 |
Устройство доменной печи. [49] |
Условно процессы, протекающие в доменной печи, разделяют на горение топлива; разложение компонентов шихты; восстановление железа; науглероживание железа; восстановление марганца, кремния, фосфора, серы; шлакообразование. Все эти процессы проходят в доменной печи одновременно, но с разной интенсивностью, при различных температурах и на разных уровнях. [50]
Образующийся при этих реакциях карбид железа ( Ре3С) содержит 6 67 % С. В верхних зонах доменной печи содержание углерода в восстановленном железе не превышает 1 %; в нижних зонах, где протекают реакции прямого восстановления, науглероживание железа ускоряется, в связи с чем также ускоряется плавление металла. [51]
В заключение следует отметить, что для интерпретации полученных нами результатов не потребовалось привлечение гипотезы о реакционной поверхности на границе раздела исходной и новой твердых фаз. Нужно сказать, что даже формальное приложение теории реакционной поверхности раздела твердых фаз в рассматриваемом здесь случае невозможно, так как по этой теории дифференциальные кинетические кривые имеют куполообразный вид, а кинетика науглероживания железа метаном характеризуется кинетическими кривыми седлообразного типа. [52]
Таким образом, данный процесс состоит из трех последовательно происходящих ( сдвинутых во времени) макроскопических стадий. Изменение характера кинетических кривых науглероживания при повышении температуры ( см. рис. 2) объясняется взаимным наложением этих стадий. Конечными продуктами науглероживания железа метаном являются водород и графит. [53]
В шихте, кроме окислов железа, находятся также окислы марганца, кремния, фосфора и других элементов. Восстановление этих элементов из их окислов происходит при высокой температуре. По мере науглероживания железа образуется чугун, который плавится при более низкой температуре, чем железо. Расплавленные капли чугуна, поглощая восстановленный марганец, кремний, фосфор и часть серы, из золы стекают вниз и накапливаются на поду горна. [54]
Образуется карбид железа Fe3C, который способствует науглероживанию железа, растворяясь в нем. Науглероженное железо ( 1 8 - 2 % С) переходит в жидкое состояние, стекая каплями между кусками раскаленного кокса, дополнительно насыщается углеродом до 3 5 - 4 % и скапливается на лещади горна печи. Одновременно с восстановлением и науглероживанием железа происходит восстановление из шихты кремния, марганца, серы, фосфора. Эти элементы восстанавливаются главным образом твердым углеродом. Реакции идут с поглощением тепла при высоких температурах 1200 - 1300 С. [55]
Страницы: 1 2 3 4