Реакция - прямое восстановление
Cтраница 2
Влияние температуры на изменение изобарного потенциала реакции косвенного восстановления невелико. Влияние же температуры на изменение изобарного потенциала реакции прямого восстановления очень значительно. [16]
Повышение температуры весьма сильно сказывается на величине константы равновесия обеих реакций. В пределах 298 - 3000 К константа равновесия реакции прямого восстановления увеличивается в 10135 раз ( от 1Сг - 132 до 10 325), а реакции непрямого восстановления - в 1081 раз. [17]
Это явление, по-видимому, связано с тем, что в первой половине плавки протекают одновременно реакции прямого и непрямого восстановления. Во второй половине плавки восстановление осуществляется преимущественно за счет реакций прямого восстановления углеродом на границе расплав - твердый углерод. [18]
Кремний и марганец ( из его низшего оксида) восстанавливаются только по реакциям прямого восстановления при температуре 1150 - 1300 С. [19]
Кремний попадает в доменную печь либо в виде кремнезема SiO2, либо в виде силикатов. Кремний имеет сродство к кислороду значительно более высокое, чем железо, поэтому кремний восстанавливается по реакции прямого восстановления: SiO2 2C - Si 2CO - f - 635 кДж, протекающей с поглощением тепла. Однако на практике в присутствии железа образуется силицид железа FeSi. Кремний выводится из сферы реакции. [20]
В ней сумма всех энтальпий и интегралов, расположенных в каждой горизонтальной строке, представляет энтальпию реакции прямого восстановления циркония при соответствующей температуре. [21]
При температуре 900 С взаимодействие СО2 с углеродом кокса приводит к тому, что весь диоксид углерода, появляющийся в ходе восстановления FeO оксидом углерода СО, реагирует с твердым углеродом и вновь превращается в оксид углерода СО. Поскольку оба процесса идут одновременно, то их можно представить в виде суммарной реакции FeO СРе СО, которую называют реакцией прямого восстановления. Как уже было сказано, для восстановления FeO углеродом не требуется прямого контакта частиц оксидов и кокса. Отнятие кислорода от FeO может совершаться оксидом углерода внутри кусков агломерата, а выделяющийся при этом СО2 будет реагировать затем с коксом вне куска агломерата или РУДЫ. [22]
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. [23]
Зависимость A ZT этой реакции показывает увеличение вероятности ее с повышением температуры. В свою очередь закись железа, образующаяся по этой реакции, кроме углерода, может восстанавливаться и хромом. Возможность развития реакций прямого восстановления всех трех металлов углеродом резко возрастает с увеличением температуры. [24]
 |
Значения. изобарных. потенциалов реакций образования нитрида хрома при различных давлениях азота. [25] |
В этот период нагрева реакции восстановления, по-видимому, еще не получают развития. Однако по мере исчезновения кислорода и азота и, следовательно, по мере уменьшения давления внутри пакета могут получить развитие реакции, идущие с увеличением объема. Таковыми и являются реакции прямого восстановления - окислов железа внутри пакетов. Сказанное иллюстрируется на рис. 28, на котором изображены изобары реакций восстановления закиси железа при давлениях окиси углерода от 1 до 0 001 ат. График наглядно показывает, как резко увеличивается отрицательное значение изобарного потенциала реакции с уменьшением парциального давления окиси углерода. [26]
В результате взаимодействия оксидов железа с оксидом углерода и твердым углеродом кокса, а также с водородом происходит восстановление железа. Восстановление газами называют косвенным, а восстановление твердым углеродом - прямым. Реакции косвенного восстановления - экзотермические ( сопровождаются выделением теплоты), они происходят главным образом в верхних горизонтах печи. Реакции прямого восстановления - эндотермические ( сопровождаются поглощением теплоты), они протекают в нижней части доменной печи, где температура более высокая. [27]
Начиная с температур 800 - - 900 С и особенно при более высоких температурах, восстановление окислов и более сложных соединений железа происходит с участием твердого углерода. Этот процесс принято называть прямым восстановлением. Образующаяся СО2 вследствие восстановления окисью углерода ( FeO СО Fe CO2) вновь превращается углеродом в восстановительную составляющую СО. Таким образом, реакцию прямого восстановления следует рассматривать как состоящую из двух стадий: косвенного восстановления с помощью СО и взаимодействия СО2 с углеродом. [28]
В результате взаимодействия оксидов железа с оксидом углерода и твердым углеродом кокса, а также водородом происходит восстановление железа. Восстановление газами называют косвенным, а твердым углеродом - прямым. Реакции косвенного восстановления - экзотермические ( сопровождающиеся выделением теплоты), они происходят главным образом в верхних горизонтах печи. Реакции прямого восстановления - эндотермические ( сопровождающиеся поглощением теплоты), они протекают в нижней части доменной печи, где температура более высокая. [29]
В доменной печи непрерывно протекают химические реакции восстановления железа из руд. Эти реакции происходят между твердыми, жидкими и газообразными реагентами. Поэтому на ход реакций влияет не только химический состав реагентов, количество тепла, выделяющееся в печи в результате сгорания кокса и природного газа или мазута и физического тепла дутья, вдуваемых в печь, но и газопроницаемость твердых материалов ( агломерата или руды), их гранулометрический состав, прочность кокса и агломерата, расположение рудных материалов и кокса по сечению печи. Эти факторы отражаются на аэродинамическом режиме работы печи, определяющем скорость схода шихтовых материалов. В свою очередь скорость схода сказывается и на тепловом состоянии печи, так как при быстром сходе материалов большее развитие получают реакции прямого восстановления железа, протекающие с большей затратой тепла, чем при косвенном восстановлении. Изменение теплового состояния печи приводит к смещению зоны шлакообразования, к изменению вязкости первичных шлаков, что, в свою очередь, влияет на аэродинамический режим работы печи. [30]
Страницы: 1 2