Cтраница 4
Углерод вступает в реакции с окислами только при высоких температурах, выше 1000 С. Ниже этой температуры восстановителем является окись углерода, образующаяся в результате окисления углерода. Восстанавливая окислы, окись углерода переходит в двуокись, которая с раскаленным углеродом снова дает окись. Таким образом, окись углерода является переносчиком кислорода от окисла металла к углероду. [46]
Вместе с тем, как известно, раскаленный углерод про являет исключительную способность к газификационныг процессам. Самыми тщательными экспериментами, ис ключающими посторонние побочные явления, затемняю щие картину, установлено, что при горении он перехо дит в газообразное состояние в виде 50 % - ной смеси ок сида углерода и углекислого газа при температурах, ш превышающих 1200 С, а при 1600 С и выше выход оксида углерода превосходит выход СО2 в два раза. Это понятно, если вспомнить, что молекула углекислого газа обладает устойчивостью только при сравнительно умеренных температурах и охотно теряет ее в присутствии раскаленного углерода, захватывая лишний атом его и превращаясь в СО по уже приведенной схеме. Таким образом, раскаленный кокс, взаимодействуя с потоком воздуха при высоких температурах, не столько горит, сколько газифицируется, а образовавшийся топливный газ в смеси с воздухом в межкусковом канале на определенном уровне воспламеняется, создавая устойчивый фронт горения. [47]
Оруденяющим веществом бурых железняков являются бедные окислы железа. Среди них особое значение имеют болотные, луговые и озерные руды. Их широкое использование объясняется как большой распро - страненностью, легкостью добычи, так и хорошей восстановимостью: они легко отдают свой кислород раскаленному углероду. [48]
Сырые материалы доменного процесса - железная руда, топливо ( древесный уголь, кокс, антрацит) и флюс, или плавень ( обыкновенно известняк, иногда доломит) - будучи загружены в доменную печь, непрерывно опускаются в ней вследствие образования при сгорании топлива и расплавлении материалов шихты пустоты. На своем пути вниз материалы омываются восходящими горячими газами и под влиянием их теплоты изменяют свое физическое состояние, благодаря же вос-ст овительному действию газов и раскаленного углерода топлива они испытывают сложные химические превращения. [49]
Опускаясь вниз по шахте, топливо подвергается воздействию движущихся навстречу горячих газов, в результате чего оно претерпевает ряд превращений, рассматриваемых ниже, и на колосниковую решетку выходит уже раскаленный кокс. Частичное сгорание его и обеспечивает необходимым теплом весь газогенераторный процесс. При прохождении через слой раскаленного кокса, находящийся непосредственно над зоной горения, двуокись углерода восстанавливается до окиси углерода. Если под колосниковую решетку подается не только воздух, но и водяной пар, то при взаимодействии с раскаленным углеродом происходит его восстановление с образованием водорода. [50]
При температуре до 900 - 1000 С процесс реагирования протекает в кинетической области, как и на графике на рис. 3.4, а. Здесь скорость горения с повышением температуры интенсивно возрастает. При дальнейшем повышении температуры наблюдается замедление увеличения скорости процесса, особенно при малых значениях скорости обдувания, и горение переходит в диффузионную область. Однако при температуре выше 1300 - 1400 С скорость реагирования вновь начинает увеличиваться, что объясняется восстановлением углекислоты на поверхности раскаленного углерода. [51]
Нельзя во время чистки топки питать котел водой во избежание одновременного охлаждения котла с наружной стороны воздухом, поступающим в топку через открытые дверцы, а с внутренней - питательной водой, что, кроме падения давления пара, может вызвать расстройство заклепочных швов и вальцовочных соединений. При подъеме нагрузки давление пара всегда несколько уменьшается и, если в это время начать чистку топки, падение давления достигнет недопустимых размеров. Нельзя чистить топку также перед временной остановкой котла или перед уменьшением его нагрузки, так как оставшийся на решетке жар перегреет неохлаждаемую или слабоохлаждаемую решетку. Если это все-таки допущено и решетка начинает накаливаться, то пускают паровое дутье, если таковое имеется, или наливают в зольник воду. При взаимодействии водяных паров с раскаленным углеродом образуется окись углерода и водород. Эта реакция идет с поглощением тепла, вследствие чего решетка охлаждается. Водород и окись углерода сгорают в топочном пространстве. [52]
Микровзрывы капель эмульсии способствуют выравниванию концентраций газовых компонентов в поперечных сечениях факела. Изменение средних температур факела на его начальном участке показывает, что температура снижается примерно на 50 С. Диссоциация водяных паров, высвободившихся в результате микровзрывов, приводит к увеличению концентрации-активных центров реакции, вызывающих активизацию реакций горения. Значительные концентрации гидроксильного радикала увеличивают скорость выгорания оксида углерода. На улучшение выгорания водомазутной эмульсии влияет как дополнительное дробление капель топлива, так и реакции между паром и раскаленным углеродом - реакция водяного газа. [53]