|
Бескоксовая металлургия железа - Кожевников И.Ю.Скачать (прямая ссылка):  и внутреннего реагирования. Для частиц достаточно малых размеров (0,5—2,0 мм и менее) в значительно меньшей степени проявляются «индивидуальные» свойства угля, вызванные развитием отмеченных процессов. В опы- тах Н. А. Каржавиной [66] выход окиси углерода для частиц древесного, электродного угля и антрацита менее 1 —1,5 мм прак- тически не различается (рис. 47). Б. В. Конторович отмечает [671, что чем меньше размер ча- стицы, тем в большей степени весь объем частицы участвует в реак- *^См. раздел Ч.^гл. I. 151 'ции газификации, причем скорость ,: процесса изменяется в большей сте- пени, чем это соответствует увеличе- нию только внешней поверхности : частиц. Из этого вытекает значитель- . ное влияние внутреннего реагирова- ния и для частиц малых размеров. На реакционную способность угля О 12 3 4 5 оказывают также влияние всякого Размер частиц с/,мм рода примеси и структура углерода. ,7 ~ Б. В. Конторович, в частности, при- Рис. 47. Зависимость выхода окиси г ' _ ' г углерода от размеров частиц угля ВОДИТ ДЭННЫе В. УИНН-ДЖОНСа, КОТО- при 9/0° с: уСтановил, что даже очень не- / — древесный уголь; 2 — электрод- г ^ ный уголь; 3 — антрацит Значительные ПрИМвСИ ЖвЛеЗЭ В ГрЭ- фите и Ыа2С03 в древесном угле яв- ляются причиной увеличения их реакционной способности при 800° С. Ускоряют процесс газификации угля добавки СаС12, при- меси Со и N1 [19]. Кремний, цинк, медь, молибден и вольфрам пассивны по отношению к реакции распада окиси углерода. Отра- вляющее действие на железный катализатор оказывает медный купорос [437]. Пористость, а также минеральные примеси в угле существенно влияют на величину энергии активации. Дисперсность углерода и пористая структура, как показывают опыты [67], уменьшают энергию активации, но ускоряют процесс газификации. Измельчение руды также создает благоприятные кинетические и термодинамические (вследствие возникновения избыточной по- верхности энергии) условия восстановления. Итак, восстановление тонкоизмельченных рудно-угольных сме- сей создает предпосылки для интенсификации процесса, исполь- зование которых будет всецело зависеть от принятой технологии — способа введения шихты в реакционный объем, выполнения усло- вий, устраняющих сегрегацию метериалов, отвода газов и др. Большое значение будет иметь также способ подвода тепла в реак- ционное пространство и к рудно-угольной смеси. Опыты М. С. Курчатова [438] позволили установить, что тем- пература в реакционной зоне при восстановлении рудно-уголь- ной смеси значительно ниже температур в нагревательной системе. При температуре восстановления 1050° С температурный градиент достигает величин порядка 350 град. В другом исследовании М. С. Курчатова [439] установлено влияние скорости нагрева шихты и массы пробы на скорость процесса восстановления. Эти данные качественно подтверждают факт протекания процесса вос- становления рудно-угольной смеси при высокой температуре среды-теплоносителя, но которая всегда выше температуры реак- ционного слоя шихты и температуры плавления реагентов и про- дуктов. 152 Кинетику восстановления смесей различных руд с древесным углем, а также руд, пропитанных сажистым углеродом, исследовал Г. И. Чуфаров [436] при 1000—1500° С. Полученные данные (рис. 48) как будто свидетельствуют о более высокой реакционной способности сажистого углерода. Однако автор не описывает условия опыта с древесным углем в отношении измельчения, сме- шения и относительного расхода материалов*. Важным является установленный факт значительного ускоре- ния процесса восстановления с повышением температуры. Так, при 1500° С нагрев материалов и практически полное восстановле- ние руды завершаются за 2 мин. Ф. Кербер и Г. Мейер [440], изучая восстановление окислов железа сажистым углеродом при 1000—1400° С, показали, что степень восстановления порядка 90—95% достигается за несколько минут. Е. Бикнес и Р. Кларк [441 ], восстанавливая смеси руд раз- личных типов и углей при 1000—1165° С, установили независимость скорости процесса восстановления от реакционной способности угля, когда крупность использованных фракций восстановителя изменяется от 12—16 до 30—40 меш. Это прежде всего является следствием изменения термодинамических свойств углерода, а также физического состояния угля, когда размеры частиц и ве- личина пор уже не влияют на процесс его газификации. В. И. Левченко и С. Т. Ростовцев [442] изучали кинетику восстановления железа и кремния твердым углеродом (графитом)
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
