Тепловой эквивалент углерода прямого восстановления
Для
окисления углерода прямого восстановления
расходуется не нагретый воздух, а
кислород шихты, например
.
Образующаяся
окись углерода в дальнейшем может
участвовать в реакциях непрямого
восстановления (например
)
и без изменения уходит из печи с
колошниковым газом, унося тепло в
количестве
.
Поэтому:
Тепловой эквивалент оксида кальция.
может поступать в шихту в виде известняка
,
офлюсованного агломерата и окатышей
(в этом случае она находится в виде
силикатов и ферритов кальция). В доменной
печи идет разложение известняка
,
на образование
извести
необходимо
затратить тепла:
.
Образующаяся известь взаимодействует
с кислотными окислами и переходит в
шлак. При реакции извести и кремнезема
выделяется тепла
При
определении теплового эквивалента
окиси кальция необходимо учесть тепло,
необходимое для нагрева и расплавления
,
находящейся в шлаке, т. е. теплосодержание
шлака
Тогда тепловой эквивалент
образовавшейся в печи при разложении
сырого известняка, будет равен
Если имеем дело с офлюсованном агломератом, в котором известь находится в виде силикатов кальция, т. е. в виде «готового шлака», то имеет место экономия тепла, т.к. его нужно затратить лишь для расплавления . Тепловой эквивалент извести в офлюсованном агломерате
Тепловой эквивалент окиси кремния.
,
где
- основность шлака
Тепловой эквивалент окиси алюминия.
Теплота
образования
составляет
.
Здесь не учитываются
,
которые выделяются при взаимодействии
и
.
Тепловой эквивалент окиси магния.
Подобно
извести
может находиться в доменной шихте в
виде
,
силикатов магния
и свободном виде.
По
реакции:
для разложения
требуется
.При
ошлаковании
с образованием
выделяется
следовательно
Если присутствовал в аглошихте при спекании агломерата, то в нем будет в виде , и мы имеем экономию тепла которое не будет израсходовано в доменной печи на разложение
Тепловой эквивалент серы.
Принимаем для простоты, что сульфидная и органическая сера находится в свободном виде. Перевод серы в шлак идет по реакции
при этом затрачивается тепла:
.
При этом следует учесть расход тепла
на разложение известняка
,
необходимое для получения дополнительного
.
Это тепло составит:
где:
и
- молекулярные массы
и
соответственно.
Необходимо
также принять во внимание тепло, потребное
для нагрева и расплавления находящегося
в шлаке
,
которое равно
(здесь
- молекулярная масса
).
Тогда тепловой эквивалент сульфидной
и органической (свободной) серы будет
равен
В
офлюсованном агломерате сера присутствует
в виде
(сульфатная сера). Ее перевод в шлак
может идти по реакции:
на что затрачивается тепла
Тепловой эквивалент сульфатной серы
Тепловой эквивалент фосфора.
Пятиокись
фосфора в печи диссоциирует на элементарный
фосфор и кислород, на что расходуется
тепло в количестве
Прямое
восстановление фосфора, протекающее
по реакции
,
расходует углерод, который не дойдет
до фурм, не сгорит, т. е. недодаст тепла
в количестве
где:
и
- молекулярные массы соответственно
и
,
а отношение
- расход углерода на реакцию восстановления
фосфора.
Фосфор
переходит в чугун в виде фосфида железа
,
при этом выделяется тепло в количестве
.
Образовавшийся фосфид железа нагревается
за счет теплосодержания чугуна
.
Тепловой эквивалент фосфора равен:
