Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Металлургия -> Баптизманский В.И. -> "Конвертерные процессы производства стали" -> 18

Конвертерные процессы производства стали - Баптизманский В.И.

Баптизманский В.И., Охотский В.Б. Конвертерные процессы производства стали — К.:«Вища школа», 1983. — 343 c.
Скачать (прямая ссылка): konverternoe-proizvodstvo-stali.djvu
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 158 >> Следующая

Горение металла в окислительном газе сопровождается выделением дыма. Существуют различные теории дымообразования. Наиболее вероятной причиной является испарение веществ в реакционной зоне при взаимодействии встречных массопотоков кислорода ''о в газовой фазе Г и паров конденсированных фаз на поверхности горения металла М, покрытого окисной пленкой О (рис. 1.16, а). В результате испарения окислов железа и металла создается пы-левыделение удельной интенсивности 1рео и 1ре соответственно. Пары железа должны окисляться во встречном потоке кислорода. В зависимости от температурных условий и состава газовой фазы возможно окисление паров закиси железа в окись. Продукты испарения переходят в газовую фазу с каким-то кинетически и термодинамически обусловленным соотношением двух- и трехвалентного железа.
Процесс значительно усложняется по сравнению с приведенной схемой массопотоков при наличии в горящем металле элементов, дающих газообразные продукты окисления. В первую очередь это
39
относится к углероду. При тотальном горении металла на границе раздела металл — окисная пленка M—О сгорающий углерод образует пузыри газа П (согласно экспериментальным данным, имеющие различные величину и форму), которые, всплывая и нарастая в объеме, выходят через окисную пленку О в газовую фазу Г (рис. 1.16, б). Величина этих объемов порядка 10~5—10~4 м, т. е. весьма мала, что создает значительную поверхность их контакта в первую очередь с окисной фазой. Таким образом, фактически удельное пылевыделение происходит не с поверхности металлической M и окисной О фаз, а со значительно большей поверхности их раздела с газовыми объемами продуктов горения углерода. Последнее и определяет, очевидно, удельную интенсивность пылевы-
ДелеНИЯ tFeO И iFe-
В рассматриваемых условиях более легкокипящей фазой являются, по-видимому, окислы железа. Следовательно, их парциальное давление на поверхности горения (испарения) близко к насыщению, в то время как парциальное давление испаряющегося железа в пять—десять раз меньше. Удельная интенсивность испарения ц испаряющейся i-й фазы определяется выражением
h = -Jtf-Pi> (1-64)
где р\- — коэффициент массопереноса от поверхности испарения в газовую фазу; R — универсальная газовая постоянная; р*— равновесное парциальное давление испаряющейся фазы при температуре горения 7Yop. Интенсивность потерь массы испаряющейся фазы в единицу времени
mi = iiFi. (1.65)
Здесь Fi — площадь поверхности испарения фазы.
Так как PfcO > PFe, a Fpeo > ^Fe (согласно схеме, приведенной на рис. 1.16, б), то и пылеунос происходит, очевидно, в основном в результате испарения окислов железа. Перенос продуктов испарения от поверхности горения в более «холодные» участки газовой фазы (02, СО) сопровождается в дальнейшем (при t < tKim) конденсацией паров. В результате конденсации образуются частицы пыли размером менее 10_6 м, что характерно для этого процесса. В дальнейшем частицы, взвешенные в газовых объемах, переходят во вторичную реакционную зону, смешиваются здесь с газообразными продуктами окисления углерода и удаляются из реакционной зоны с общим газовым потоком.
Вместе с железом и его окислом в соответствии с парциальным давлением своих паров испаряются и другие элементы, входящие в состав металла. В первую очередь это относится к марганцу и его окислам, в чистом виде имеющим высокую упругость паров. Однако парциальное давление паров pt зависит не только от температуры, при которой происходит испарение, но и от содержания в растворе компонента данного вещества:
Pi = aiPi, (1.66)
40
где а,- — активность /-го компонента в растворе; р° — давление пара над фазой, состоящей только из 1-го компонента. Поэтому интенсивность массопотока при испарении других элементов и их окислов значительно уступает интенсивности испарения железа и его окислов. Концентрация элементов в той части конвертерной пыли, которая получена в процессе испарения, исчисляется процентами, т. е. соответствует порядку величины их концентрации в сгорающем металле. Так как
lgPi = --f— +В, (1.67)
гор
а из выражения (1.64) получаем
--^Тгор--^- + В, (1.68)
то, хотя влияние Trop имеет двоякий характер, в сталеплавильных процессах с повышением Тгор растет
Согласно описанному механизму испарения горящего в окислительном газе металла системы Fe—С с поверхности горения уходят объемы газа, образующегося в результате окисления углерода в условиях тотального сжигания металла. Можно предположить, что при значительной удельной поверхности процесс испарения близок к равновесию. Тогда интенсивность испарения t-ro компонента в единицу времени
mt = km0,PtlQ, (1.69)
где к — постоянная, учитывающая стехиометрические соотношения при сгорании и испарении металла; mc>2 — интенсивность расходования кислорода на сжигание металла в реакционной зоне; pi — парциальное давление испаряющегося t-ro компонента; [С] — концентрация углерода в горящем металле.
Таким образом, чем выше содержание углерода в конвертерной ванне и соответственно в сгорающем в первичной реакционной зоне металле, тем интенсивнее унос пыли из ванны с продуктами испарения. Величина pi тем больше, чем выше температура в реакционной зоне, следовательно, она растет с увеличением содержания кислорода в дутье. В случае полного усвоения вдуваемого кислорода в реакционной зоне тг>2 будет равна интенсивности подачи кислорода в ванну с окислительным дутьем.
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 158 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама