18. Механизм процесса восстановления.

Сложность восстановительных процессов в доменной печи является причиной отсутствия единой трактовки механизма восстановления оксидов. Процесс восстановления оксидов складывается из отдельных этапов, каждый из которых характеризуется собственным равновесием. Движущей силой в каждом случае является отклонение от равновесия. Например, мерой движущей силы диффузии служит разность концентраций реагентов в начале и конце диффузионного пути. В отличие от других гетерогенных процессов восстановление характеризуется образованием в начальный период реакции слоя продуктов восстановления. Дальнейший ход процесса связан с характеристикой этого слоя: при образовании пористого слоя продуктов возможна диффузия газа-восстановителя внутрь куска, при наличии плотного слоя процесс связан с диффузией в твердой фазе. В вюстите и магнетите диффундируют исключительно ионы железа, а ионы кислорода неподвижны. В слое вюстита восстановление до железа протекает при непосредственном контакте с газом-восстановителем. Магнетит же и гематит, видимо, расходуются по реакциям: Fe3O4+Fe=4FeO и 4Fe2O3+Fe=3Fe3O4. Для протекания процесса восстановления необходим непосредственный контакт восстановителя и оксида. Реагировать с оксидом могут только те молекулы газа-восстановителя, которые после столкновения с поверхностью тела находились на ней в течение требуемого для реакции времени.

19. Обогащение дутья кислородом.

-основной результат: интенсификация горения углерода у фурм т.е. рост производительности доменной печи

-Уменьшение выхода газа в горне перераспределение тепла в печи («+» снижение температуры колошникового газа и потерь тепла с ним; «-» понижение Т в шахте вызывает запаздывание непрямого восстановления; перераспределение Т в печи может нарушить сход материалов; так, при понижении горизонта шлакообразования в верхнюю часть заплечиков приходят твердые и слаборазмягченные массы. При этом возможно заклинивание материалов и неровный ход печи, подвисания, тугой ход, ход с осадками)

-Снижение количества дутья на единицу углерода, а следовательно и чугуна, вызывает уменьшение прихода тепла с дутьем

-Рост содержания кислорода в дутье и вывод из него азота означает значительный рост газа восстановителя в печном газе

-Увеличение производительности печи приводит к снижению удельных тепловых потерь

-Уменьшение количества газа в горне печи при неизменном приходе тепла вызывает повышение температуры в горне печи

20. Десульфурация чугуна в доменной печи.

При содержании в доменной печи , хорошо нагретого шлака с высоким содержанием CaO протекает реакция

Fe + [S] + (CaO) = (FeO) + CaS

В квадратных скобках элементы, растворенные в чугуне, в круглых – в шлаке. Десульфурация металла идет тем полнее, чем больше извести в шлаке и меньше FeO. Для обеспечения лучших условий десульфурации необходима высокая температура в горне, которая обеспечивает хорошую жидкоподвижность в шлаке, обуславливающую протекание реакции удаления серы с высокой скоростью. С повышением T шлаки становятся менее вязкими, скорость диффузии серы в шлаке возрастает, а это благоприятствует достижению более высоких коэффициентов распределения серы между шлаком и металлом, те переходу серы в шлак.