- •2.Способы окускования железорудных материалов.
- •3. Технология агломерации железных руд.
- •4. Горение топлива и окислительно-восстановительные процессы при агломерации железных руд.
- •5. Металлургические свойства агломерата
- •7. Технология производства железорудных окатышей
- •8. Формирование сырых окатышей.
- •9. Высокотемпературное упрочнение окатышей.
- •10. Схема производства окатышей.
- •11.Металлургические свойства окатышей
- •13. Термодинамика восстановления оксидов железа.
- •14. Поведение примесных элементов при окусковании
- •15.Прямое и косвенное восстановление в доменной печи.
- •16. Реакция газификации углерода и ее роль в процессах восстановления.
- •17. Связь развития процессов восстановления и расхода кокса
- •18. Механизм процесса восстановления.
- •19. Обогащение дутья кислородом.
- •20. Десульфурация чугуна в доменной печи.
- •21. Внедоменная десульфурация чугуна.
- •22. Вдувание природного газа в горн печи.
- •23. Вдувание мазута в горн печи.
- •24. Вдувание угля в горн печи.
- •25. Профиль доменной печи.
- •27. Получение губчатого железа в шахтных печах.
- •28. Железорудное сырье для процессов металлургии железа.
- •29. Топливо и восстановитель для металлургии железа.
- •30. Получение жидкого металла по схеме «восстановление – плавление».
- •31. Получение жидкого металла по схеме «плавление – восстановление».
- •32. Технико-экономические показатели доменной плавки.
- •33. Классификация способов внедоменного получения металла
- •34. Шлакообразование в доменной печи.
- •35. Нагрев дутья.
- •36. Движение газов и материалов в доменной печи.
- •37. Процессы в горне.
- •38. Поведение p, Si, Mn, V, Cr, Zn, щелочей в доменной печи.
- •39. Повышенное давление в доменной печи.
- •40. Способы обогащения руд.
14. Поведение примесных элементов при окусковании
В агрегатах для металлизации железорудных материалов в основном преобладает восстановительная атмосфера. В то же время в отдельных зонах конвейерных машин и вращающихся печей может быть создана и окислительная среда, которая всегда сответствует интервалу пониженных температур. В связи с этим необходимо рассмотреть поведение примесей как в восстановительной, так и в окислительной атмосфере. К примесям чаще всего относят серу, фосфор, мышьяк, медь. Однако следует отметить что иногда некоторые из этих элементов могут служить легирующим: и придавать металлу определенные полезные свойства, как в восстановительной, так и в окислительной атмосфере в применяемом интервале температур фосфор не удаляется из шихты и переходит в металлизованный продукт. Один из оксидов мышьяка (Ао203), а также AsH3 летучий и при восстановлении могут переходить в газ.
Более сложным при металлизации является поведение серы Сера попадает в восстановительный агрегат с железорудным материалом и (если оно используется) с твердым восстановителем в виде, главным образом, сульфидов железа и органической среды.Термодинамические расчеты свидетельствуют о том, что сера в газе находится в виде S02 и S03, причем в спае 1000 °С почти 95% S находится в виде S02, а ниже 500 °С в газе много SO3.
В восстановительной атмосфере при использовании углерод- и водородсодержащих восстановителей сера, переходя в газ, может находиться в свободном состоянии в виде S и S2 и в составе соединений: CS, CS2. COS. H2S. HS. а в окислительной атмосфере — в виде SC, SО2 и S03.
Рост размера окатыша в любом случае приводит к замедлению газификации серы и снижению конечной степени ее удаления.
15.Прямое и косвенное восстановление в доменной печи.
В зависимости от вида газообразного продукта восст. (в доменной печи) различают прямое и непрямое (косвенное) восстановление. В первом случае продуктом является СО,
а во втором — СО2 или Н2О.
FeO + CO = Fe+CO2
СО2+С=2СО
FeO+ С = Fe+CO
Обычно принимают в согласии с экспериментальными данными, что косвенное восстановление соответствует умеренным температурам (до 900-1000С), а прямое – высоким. В зоне умеренных температур восстановление Fe2О3 и Fe3О4 практически заканчивается, а восстановление FeO не заканчивается. Поэтому восстановление Fe2О3 и Fe3О4 в основном проходит непрямым путем, а восстановление FeO и прямым и непрямым путем..
В шихтовых материалах окислы железа иногда находятся в виде сложных соединений и твердых растворов. В общем случае активность железа в окислах и соединениях и растворах снижается, а в равновесной газовой смеси доля восстановителя СО и Н2 должна расти. При низких температурах восстановление силикатов железа окисью углерода практически не идет. Они восстанавливаются в основном прямым путем
Fe2SiO4 + 2C = 2Fe+SiO2+2CO.
В области высоких температур возможна следующая схема восстановления силикатов железа.
Fe2SiO4 = 2FeО+SiO2.
2FeO + 2CO = 2Fe+2CO2
2СО2+2С=4СО
Fe2SiO4 + 2C = 2Fe+SiO2+2CO.
При этом расходуется 3150 кДж/кг железа. В случае прямого восстановления вюстита расходуется 2730 кДж/кг железа. Таким образом, для восстановления силикатов железа требуется дополнительный расход горючего.