|
Бескоксовая металлургия железа - Кожевников И.Ю.Скачать (прямая ссылка):  ?Ре пет РеО 4емет <р о-і-__ — Т = 5 пин ^92.5% ^ / Оцбщ РеО^ О 2 4 6 в 10 0 2 4 6 8 10 Расстояние от центра окатыша, пп Г'нс. 78. Изменение степени восстановления <рп и содержания Бе , ИеО н С в различных слоях рудно-угольных окатышей диаметром 20 мм (шихта 1) при различной общей степени нх восстановления и температуре восстановления 1340 С 100 60 5х 20 Т = 1 мин <Рср' РЄ0 V смет г-- 2мин <Рср'ЭЗ,8У. РеО С епет пет Т*и пин <РСр '85, \* іет --- 'Ре д- --<; РеО 4 8 12 О 4 8 Расстояние от центра она тыша,ми 12 Рис. 79. Изменение степени восстановления фя и содержания Ремег рЕО и С в различных слоях рудно-угольных окатышей диамет- ром 25 мм (шнхта 13) прн различной общей степени их восстано- вления и температуре восстановления 1500° С 218 п,,,; 02460246 0246 Продолжительность восстановления, пин Рис. 80. Изменение степени металлизации (рп и концентраций Ре2Оа, БеО и С в слоях восстанавливаемых окатышей диаметром 20 мм (шихта 1) при 1340° С: а —периферийный слой (толщина 1,5 — 2,0 мм); б—средний слой (3 — 4 мм); в — ядро (диаметр 9—11 мм) зованы на 40—70%. Однако общий характер изменения концентра- ций Ре203, РеО и С в каждом слое не нарушается и соответствует описанному выше. Таким образом, процесс восстановления рудно-угольных ока- тышей при высоких температурах протекает стадийно, постепенно распространяясь сферическими слоями от периферии к центру. При этом внутренние слои начинают восстанавливаться значи- тельно позже поверхностных, но процесс может протекать более глубоко. б Оз 1 РеО 1Ь в Г\ \<р" РеО А /с 2 4 0 2 4 0 2 4 Продолжительность восстановления, гшн Рис. 81. Изменение степени металлизации ср^ н концентраций Ре203, БеО и С в слоях восстанавливаемых окатышей диаметром 25 мм (шихта 13) при 1500° С: а — периферийный слой (толщина 1,5 — 2,0 мм); б — средний слой (3,5 — 4,0 мм); в — ядро (12 — 13 мм) Содержание углерода в центральной зоне окатыша при любой общей средней степени их восстановления значительно выше, чем в среднем и поверхностном слоях (рис. 78—81). Это связано с протеканием процесса восстановления окислов железа во вну- тренних участках окатыша при относительно более низкой темпе- ратуре. В результате получает преимущественное развитие схема реакций прямого восстановления с выделением определенного количества С02 в смеси газов СО + С02, что и повышает эффек- тивность использования углерода. Действительно, в суммарном процессе РеО Ь (а + 0,5 6) С - Ре + аСО + 0,5 В С02 при а = 1 протекает реакция %- РеО + С = Ре + СО, (12а) при |3 — 1 идет реакция РеО + 1/2 С = Ре + !/2 С02. (78) Наличие температурного градиента в восстанавливаемых ока- тышах подтверждается также данными изменения содержания закиси железа в отдельных слоях. Как видно из рис. 80 и 81, концентрация закиси железа в верхнем, среднем и центральном слоях восстанавливаемых окатышей также проходит через макси- мум; при этом во внутренних, относительно более «холодных» слоях концентрация РеО,]ШХ достигает более высоких значений. Эго отражает влияние температуры на соотношение скоростей превращений Ре203 —> Ре304 —> РеО и РеО —» Ре. Как показано выше, с увеличением температуры повышается отношение vPe0/vFc 0 . Поэтому в поверхностном слое окатыша относительно быстрее совершается превращение РеО ¦-> Ре и концентрация РеО,пах Достигает меньших значений по сравнению с концентра- цией в средних в центральных участках. Кроме того, увеличение температурного градиента приводит к относительно более дли- тельному протеканию процесса восстановления в средних и цен- тральных участках окатыша при пониженных температурах, что усугубляет достижение относительно больших концентраций РеО 1 с^Лпах- Итак, процесс восстановления внутренних слоев окатыша про- текает при температурах, более низких, чем на поверхности. В подобных условиях процесс восстановления является фронталь- ным только для каждой отдельной рудной частицы восстанавли- ваемого сферического слоя. Схема фронтально-слоевого процесса восстановления пред- ставлена на рис. 82. В окатыше можно выделить условно три зоны: центральную зону частичного восстановления /, среднюю зону окончательного восстановления окислов железа до металличе- ского железа /У и периферийную зону частичного окисления ///. 221 В центральной зоне / * при относи-
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
