|
Бескоксовая металлургия железа - Кожевников И.Ю.Скачать (прямая ссылка):  личины, т. е. процесс восстановления протекает в три последова- тельные стадии: !•>.,(х, 1ч-3(>4 ':- Рео|!' IV, .:;-.Ц.._| совершающиеся одновременно по реакциям 6Ре203 + С = 4Ре304 + С02; Ре304 + С =¦ ЗРеО + СО; РеО + С = Ре + СО. • (I) (И) (III) 200 При этом различие в скоростях превращений Ре.,03 —> Ре304, рез04 — РеО и РеО —> Ре, из которых первое и второе завер- шаются значительно легче и быстрее третьего, приводит к про- хождению концентрации закиси железа через максимум. ^0 1 234560123401 23 0 1 2345601234 0 1 2 3 Продолжительность восстановления, пин д- Рис. 64. Изменение средней степени восстановления Ф, 1[> и концентрации Ре203, РеО, С в рудио-угольных окатышах (шихта 1, табл. 32) при различных температу- рах восстановления: а_ окатышн диаметром 18 мм; б — окатыши диаметром 14 мм 201 30 25 20 10 5 0 / - а 2 • 3 - д4 А 5 г Ре \ \ О Рег 03'РеО 1 \ 0 0, 1 1 Подтверждением одновремен- ного протекания указанных пре- вращений может служить соотно- шение между истинной и кажу- щейся степенью восстановления окислов железа. При истинной степени восстановления г|5сР = = 11,1%, что соответствует пол- ному превращению Ре203—> Ре304; кажущаяся степень восстановле- ния фср достигает уже 3—4% (рис. 65). Следовательно, даже в начальный момент восстановле- ния окатышей получают развитие также реакции (II) и (III). В даль- нейшем ходе восстановления доля протекания реакций (II) и (III) повышается. Так, при г|?ср — 33,3%, соответствующей полному превращению окиси железа в закись, около 20—25% общего железа оказывается в металлической форме. Баланс кислорода позволил вычислить скорости восстановле- ния окиси железа ьр&,0, и закиси железа и?ео, отражающие по- терю кислорода в граммах за одну минуту на 100 г исходных окатышей *. Установлено, что скорость восстановления окиси железа суще- ственно выше скорости восстановления закиси железа (рис. 66), причем с увеличением температуры абсолютные значения ско- ростей с1Ре2о3 и ирсо возрастают и изменяется их соотношение в сторону увеличения относительной скорости восстановления закиси железа. Например, для окатышей диаметром 14 мм отно- шение VFeolУре2о3 изменяется в зависимости от температуры и степени восстановления в следующих пределах: 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Уср>% Рис. 65. Соотношение между Фср и 1[>ср в восстановленных при 1340—1500° С рудно-угольных окатышах различного размера: / — 7,5 мм (шихта 2); 2—10 мм (ших- та 2); 3 — 14 мм (шихта 1); 4 — 18 мм (шихта 1); 5 — 21 мм (шихта 1) Фср, % 20—25 30—35 40—45 55-60 { = 1310» с 0,15 | 0,19 : 0,34 | 0,52 ; * =- 1420° С 0,27 0,36 0,48 0,58 / — 1500° С 0,31 0,43 0,51 0,62 Поэтому с повышением температуры восстановления снижается максимально достигаемая концентрация закиси железа РеОп1ах (см. рис. 64), несмотря на увеличение абсолютных значений ире2оя (рис. 66). Увеличение отношения игео/ире2о3 с ростом температуры опыта свидетельствует о большей величине энергии активации * Расход кислорода при превращении Ре203 -> 2РеО -у- 1/202 слагается из газообразного кислорода, составляющего 1/3, и кислорода в форме РеО. 202 Рис. 66. Изменение скорости восстановления Ре203 и РеО в рудио-угольных ока- тышах (шихта 1) диаметром Н мм (а), 18 мм (б), 21 мм (в) при различных темпе- ратурах 203 60 50 40 ЗО < fa § т Ч І а 15 d-7,5їм / ~\ W ї + + 1250 С о 1340 Д 1420 • 1500 20 15 10 d-14/іґі ___*к 40 О 40 80 Истинная степень восстановления <Рср,> 10 d=18tm / к f/ г 20 15 10 d--21nti /У V Г 40 80 0 ?,0 80 Истинная степень восстановления (рср,% і'Л э у. Рнс. 67. Изменение сум- марной скорости восста- новления окислов железа при различных темпера- турах для окатышей раз- личного диаметра реакции прямого восстановления FeO, чем Fe203 и Fe304. Это согласуется с литературными данными [504, 510].
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
