- •1. Схема подготовки сырья к плавке
- •3. Технология агломерации железных руд.
- •4. Горение топлива и окислительно-восстановительные процессы при агломерации.
- •5. Твердофазные химические реакции
- •6. Плавление шихты и кристаллизация расплава при агломерации
- •7. Газодинамические и тепловые процессы при агломерации.
- •8. Поведение попутных элементов при агломерации.
- •9. Металлургические свойства агломерата
- •10. Технико-экономические показатели процесса агломерации
- •11. Устройство агломерационных цехов.
- •12. Устройство агломерационной машины.
- •13. Технология (схема) производства окатышей.
- •14. Формирование сырых окатышей.
- •15. Высокотемпературное упрочнение окатышей
- •16. Схема производства окатышей
- •17. Металлургические свойства окатышей
- •18. Поведение попутных элементов при получении окатышей.
- •19. Технико-экономические показатели процесса производства железорудных окатышей.
- •22 Ресурсосбережение при производстве окатышей, агломерата
- •21. Устройство цехов для производства окатышей.
- •22. Агрегаты для окомкования железорудных материалов.
- •23. Агрегаты для высокотемпературного обжига окатышей.
- •24. Сравнение металлургических свойств агломерата и окатышей.
- •25. Термодинамика восстановления окислов железа
- •26. Процессы удаления влаги, летучих и разложения плавильных материалов.
- •27. Эффективность использования офлюсованных материалов.
- •28. Восстановление кремния и условия выплавки кремнистых чугунов и ферросплавов.
- •29. Восстановление марганца и условия выплавки марганцевых чугунов и фс.
- •30. Поведение цинка, щелочей и свинца в дп.
- •31. Восстановление в доменной печи фосфора.
- •32. Восстановление в доменной печи хрома, ванадия, титана.
- •33. Прямое и косвенное восстановление в доменной печи.
- •34. Реакция газификации углерода и ее роль в процессах восстановления.
- •35. Показатели развития процессов восстановления в доменной печи
- •36. Связь показателей восстановления и расхода кокса.
- •37. Механизм процесса восстановления
- •38. Влияние различных факторов на скорость восстановления.
- •39. Науглероживание железа в доменной печи.
- •40. Качество чугуна.
- •41. Шлакообразование в доменной печи.
- •42. Влияние шлакового режима на показатели доменной плавки
- •43.(44) Десульфурация Чугуна
- •45. Внедоменная десульфурация чугуна.
- •46. Теплообмен в доменной печи.
- •47. Горение топлива у фурм доменной печи.
- •48. Температура в горне.
- •49. Движение газа в слое кусковых материалов.
- •50. Эффективность повышения давления газов в печи.
- •51. Нагрев дутья
- •52. Увлажнение дутья.
- •53. Обогащение дутья кислородом.
- •54. Вдувание природного газа в горн печи.
- •55. Вдувание мазута в горн печи.
- •56. Вдувание угля в горн печи.
- •57. Вдувание горячих восстановительных газов.
- •58. Профиль доменной печи.
- •59. Футеровка доменной печи.
- •60. Охлаждение доменной печи.
- •61. Фурменный прибор.
- •62. Устройство чугунной и шлаковой леток.
- •63. Загрузочное устройство доменных печей.
- •64. Чугуновозные и шлаковозные ковши.
- •65. Разливочные машины.
- •66. Воздухонагреватели.
- •67. Очистка доменного газа.
- •68. Получение губчатого железа в шахтных печах.
- •69. Железорудное сырье для процессов металлургии железа.
- •70. Топливо и восстановитель для металлургии железа.
- •71. Вторичное окисление и пирофорность губчатого железа.
- •72. Свариваемость кусков шихты при их восстановлении в шахтных печах металлизации.
- •73. Получение жидкого металла по схеме «восстановление-плавление».
- •74. Получение жидкого металла по схеме «плавление восстановление».
- •75. Сравнение эффективности доменного и внедоменного получения металла.
36. Связь показателей восстановления и расхода кокса.
Ход процесса восстановления существенно влияет на тепловую работу печи, а следовательно на расход горючего. Углерод расходуется как восстановитель и как теплоноситель – для возмещения затрат тепла на проведение эндотермических реакций прямого восстановления.
Для наиболее простых условий (при отсутствии водорода, карбонатов и пр.), Р = Oш/Сг = Oш/(CO+CO2), q = 0,5*CO, тогда Ri = 0.5(CO+CO2) CO/ Oш
значение CO+CO2 является величиной, близкой к к расходу углерода на процесс (т.е. это углерод поступивший в печь за вычетом углерода, перешедшего в чугун и вынесенного с пылью). Oш – изменяется в узких пределах и для одной шихты практически постоянна. Тогда Ri = КCO, где К – расход кокса, = 0,5Ск(1-b)/ Oш, Ск – содержание углерода в коксе,
b – доля углерода, перешедшего в чугун и унесенного с пылью. При постоянных условиях плавки, когда Ск, Ош и b постоянны, существует взаимосвязь расхода кокса в печи и двух показателей степени непрямого восстановления и степени использования химической энергии газа. Существует два пути роста Ri: увеличение количества газа-восстановителя, что связано с повышением расхода кокса и экономически невыгодно, однако оправдано при вдувании в печь углеводородов и улучшение использования газа в печи.
37. Механизм процесса восстановления
Сегодня нет единой трактовки механизма восстановления окислов в доменной печи. Наиболее исследован процесс восстановления куска руды в области умеренных температур.
В пространстве между кусками руды и в крупных порах течет газ-восстановитель. Для контакта с реакционной поверхностью газу-восстановителю нужно диффундировать по микропорам куска, а также через слой образовавшихся твердых продуктов восстановления внутрь куска. Газообразные продукты тем же путем отводятся из зоны реакции. Далее необходима адсорбция газа-восстановителя на поверхности твердой фазы. На этой поверхности протекает реакция восстановления, включающая отнятие кислорода от окисла, образование и рост зародышей продуктов восстановления – магнетита, вюстита и железа. Последующее наращение слоя продуктов реакции происходит в результате твердофазных реакций и диффузии в твердой фазе. Диффузия преимущественно протекает по вакансиям кристаллической решетки вюстита.
Движущей силой на каждом этапе является отклонение от положения равновесия. Например, для диффузии - это разность концентраций (или давления) реагентов в начале и в конце диффузионного пути. Важное значение имеет определение лимитирующей стадии.
38. Влияние различных факторов на скорость восстановления.
Температура. Восстановление окислов железа – гетерогенная реакция. Закон Аррениуса k = koe-E/RT.
Скорость диффузии газа в твердой фазе зависит от температуры экспоненциально. Поэтому скорость процессов на реакционной поверхности, а следовательно и восстановления в крупных порах резко возрастает. Таким образом, чем больше доля крупных пор, тем сильней скорость зависит от температуры. Давление. Влияеие давления зависит от того, какой процесс является лимитирующим. Внешняя диффузия (диффузия в пограничном слое и крупных порах) подчиняется законам свободной диффузии и не зависит от давления. Взаимосвязь скорости химической реакции v и парциального давления газа-восстановителя р выражается уравнением вида v = kp/(1+ kp). Таким образом в кинетической области скорость восстановления растет с увеличением давления, приближаясь к некоторому пределу. Расход газа-восстановителя - ускоряет процесс восстановления. При небольших расходах скорость пропорциональна расходу, затем влияние расхода на скорость уменьшается и с некоторого критического значения прекращается. Состав газа восстановителя. Увеличение содержание в смеси нейтрального газа заметно снижает скорость восстановления. Свойства рудного материала. На скорость влияют размер пор рудного материала, размер куска и его минералогический состав. Чем больше размер куска, тем длительнее процесс восстановления. В состав куска могут входить как легко, так и трудновосстановимые минералы. Кроме того в ходе восстановления протекают самостоятельные процессы, которые влияют на скорость процесса.