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
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Металлургия -> Кожевников И.Ю. -> "Бескоксовая металлургия железа" -> 9

Бескоксовая металлургия железа - Кожевников И.Ю.

Кожевников И.Ю. Бескоксовая металлургия железа — Изд-во «Металлургия», 1970. — 336 c.
Скачать (прямая ссылка): kozhevnikov.djvu
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 149 >> Следующая

и окиси углерода:
2С + 02 = 2СО, Агд =— 53 400 — 41,907; (9)

2СО + 02 = 2С02, Аг?0 = — 135 000 4-41,507. (10)

Если величина А^д всегда отрицательна и с повышением тем-
пературы уменьшается, то значение Аг?0, наоборот, возрастает
и равно нулю при 3253° К- В этих условиях только одна треть
СО (или углерода) сгорает в С02.
Согласно современным представлениям, процесс восстановле-
ния окислов железа твердым углеродом является двухступенча-
тым при одновременном протекании гетерогенных реакций между
газовой и кристаллическими фазами. При этом решающая роль
в передаче кислорода окислов углероду принадлежит газовой
фазе. В общем виде этот процесс может быть описан схемой
А. А. Байкова [55]:

РеО 4- СО = Ре 4- С02 Аг2
(а 4- 0,50) С 4-- (а 4- 0,50) С02 = (2а + 0) СО Дг^
РеО + (а 4- 0,50) С = Ре 4- аСО 4- О,50СО2, Дг? '

где а и р — доли участия реакций прямого восстановления с обра-
зованием СО (а = 1) и СО., (р = 1); в суммарном процессе а +
+ Р = I.
Взаимное влияние обеих ступеней процесса порождает особые
закономерности их одновременного протекания. Большинство
21
352=S5S?===
Crp + C02 = 2CO; Д2°ц = 40 800 - 41,707'; (Ц)
к kn = lg
9
Peo
^со2
7%~coJToo~
8910
•9,113,
где р2 — общее давление смеси газов, ат.
Условию Лгп = 0 при Г = 978° К и рх — 1 ат отвечает
газ, содержащий около 62% СО и 38% С02. Очевидно, в этом
случае вся система Ре—С—О находится в равновесии, т. е. Аг" =
= Лг| (рис. 5, точка а).

При Т > 978° К величина Лг| <0 и, следовательно, Аг^ <
•< Аг°. Иными словами, восстановление закиси железа твердым
углеродом при атмосферном давлении термодинамически возможно
только при I > 700 С. При более низких температурах конеч-
ным продуктом прямого восстановления руд будет являться за-
кись железа, так как в условии Аг\ > Аг" равновесный состав
газовой фазы СО—С0.2 для реакции (2) будет окислительным по
отношению к железу в присутствии твердого углерода.
Следует отметить, что при восстановлении окисью углерода
во внутренних участках рудных кусков, температура которых
более низкая, СО может разлагаться с выделением сажистого
углерода, который растворяется в железе по реакции

2СО = С02 [• [С], (Па)

причем железо служит катализа-
тором этой реакции.
Согласно расчетам [56], при
1000° С на поверхности раздела
аустенит—газ равновесное давле-
ние газа р со fсо, составляет около
40 ат. Поэтому, в частности при
восстановлении руд окисью угле-
рода,слой восстановленного мета-
лла прорывается и обычно возни-
кает более пористая и газопрони-
цаемая губка, чем при восстано-
влении водородом. В последнем
случае давление газов внутри вос-
станавливаемого слоя равно всего
0,63 ат [57], поэтому Н20 не вы-
деляется и наступает торможение.
1200
Содеожиние СО в смеси СО-СОг°А
Рис. 5. Диаграмма равновесия железа
и его окислов с углеродом в атмосфере
ии " с°2 (сплошные линии) и равно-
весия газовых смесей Н2 —Н20 (пунк-
тирные линии)
Для промышленных процессов восстановления железных руд
твердым углеродом, осуществляемых обычно при > 1000° С, МОЖНО
принять р — > 0 и a 1. Суммарный процесс прямого восстанов-
ления чистой закиси железа протекает в этих условиях по реакции

FeO + С = Fe + СО, ku = Peo (12)

с большими затратами тепла — около 37 000 кал!моль железа.
Равновесное парциальное давление окиси углерода можно
вычислить, используя уравнение

рсо =k2ku(l +k2), (12а)
где k.2 и k11 — константы равновесия реакций (2) и (11).
Расчет показывает, что при t > 700° С величина рСо > 1 cim,
т. е. при атмосферном давлении и избытке углерода * процесс
прямого восстановления окислов железа необратим. Следовательно,
с термодинамической точки зрения этот процесс целесообразно
осуществлять при неограниченно высоких температурах, дости-
гаемых в практических условиях. В этом случае обеспечиваются
также необходимые предпосылки для создания оптимальных
кинетических параметров процесса **. Однако, как указывалось
выше, температурный потенциал процессов производства губки
ограничивают температурой 1100э С, а крицы 1350° С, опасаясь
слипания материалов и настылеобразования, если используют
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 149 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама