|
Бескоксовая металлургия железа - Кожевников И.Ю.Скачать (прямая ссылка):  восстанавливаемых окатышей являются результатом развития эндотермических реакций пиролиза топлива, газификации твер- дого углерода и восстановления. Удаление летучих угля проис- ходит в интервале температур 400—600° С, что следует из остано- вок и перегибов на кривых рис. 90 и соответствует литературным данным (671. При дальнейшем повышении температуры данного слоя реакции прямого восстановления окислов железа РетОя + пС = тРе + пСО ?00 800 1200 1600 иия термопары) Теппература'С (.. ,, 233 100 ? во получают интенсивное развитие в весьма узком температурном интервале. Как видно из рис. 92, изменение степени металлизации среднего слоя окатыша диаметром 25 мм от 5 до 95% происходит в интервале температур 960—1230 С. Аналогичные данные для других слоев приведены в табл. 39, из которой сле- дует, что температуры начала восста- новления практически постоянны: 940— 960" С, а температуры конца восста- новления изменяются в пределах 1090— 1270" С. При этом выявляется следую- щая закономерность: внутренние слои окатышей любого диаметра заканчивают восстанавливаться при относительно более низких температурах и соответ- ственно уменьшается различие между температурами начала и конца восста- новления, причем подводимое тепло сти- мулирует развитие реакции прямого восстановления при таких температу- рах, которые ниже температур плавле- ния руды, ее пустой породы, золы угля и восстановленного железа. 1400 1200 1000 й 800 1 600 400 200 1 , 1230°С MOt ' t„- о ООН 40 20 t I 0 Q 2 4 6 Время, пин Рис. 92. Изменение степени вос- становления (срп) и температуры Сп) среднего ' слоя окатышей диаметром 25 мм 234 Таблица 39 ИНТЕРВАЛЫ ТЕМПЕРАТУР ПРЯМОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКИСЛОВ ЖЕЛЕЗА (от <р„ = 5% до ф„ == 95%) В РАЗЛИЧНЫХ СЛОЯХ РУДНО-УГОЛЬНЫХ ОКАТЫШЕЙ Темпера тура, °С Разность темпе- Диаметр окатышей мм Слой начало восстановления конец восста-новления ратур начала и конца восста-новления, град 25 | Средний Ядро 960 960 1230 1090 270 ' 130 30 | Средний Ядро 940 ? 950 1270 1150 330 200 В работах [478, 543, 544] также наблюдалось повышение скорости восстановления окатышей при 1150—1300 С с одновре- менным образованием металлической связки. Таким образом, около 90—95% окислов железа рудно-уголь- пых окатышей восстанавливается до металлического в твердом состоянии и лишь оставшееся количество окислов железа может образовывать химические соединения с окислами пустой породы. По-видимому, это наиболее характерно для наружных слоев на что, в частности, указывает более высокая температура оконча- ния их восстановления. Перепад температур А7\ между реакционным слоем и предше- ствующим (периферийный — средний слой или средний слой — ядро) приблизительно постоянен * и равен 180 град, что позволяет оценить продолжительность восстановления окатышей разного диаметра с использованием математического описания топохими- ческого процесса [541 ]. Для материала шарообразной формы соот- ветствующее уравнение имеет вид Т- «МАГ, L +~W V---100 J J ' {Ь1> где Qy — теплота реакции прямого восстановления FeO, рав- ная 0,52 ккал/г; р0 — кажущаяся плотность окатышей, равная 2,48 г!см'л; г0 — радиус окатыша см; С0 — содержание окислов железа, в данном случае ?j FeO = = 65,7%; т — время полного восстановления (до ф — 100%), ч. * Справедливо только для tonma = const; при других температурах опыта величина АТ1 может существенно меняться. 235 Можно принять, что 1 (\ — Со 2^ V 100 1; «Лг1;,:!,* 1С«! так как вероятная ошибка не превышает 2,5%. Поскольку время полного восстановления окатышей определено опытным путем, оказывается возможным оценить среднюю величину кажущейся теплопроводности слоя восстановленного железа ХРе. Из уравне- ния (81) получаем - (1И!1т\7:; • Расчет для условий * г0 = 1,25 см, р0 = 2,48 г/см3, С0 = = 5] РеО = 65,7% и х = 0,1 ч дает к'Ре = 0,0121 ккал/(см-ч X X град). Величину ЯРе использовали затем для вычисления вре- мени полного восстановления окатышей других размеров, которое достаточно удовлетворительно совпадает с экспериментальными
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
