![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Способы окускования железорудных материалов
- •Технология агломерации железных руд.
- •Горение топлива и окислительно-восстановительные процессы при агломерации.
- •Твердофазные химические реакции
- •Плавление шихты и кристаллизация расплава при агломерации
- •Газодинамические и тепловые процессы при агломерации.
- •Поведение попутных элементов при агломерации.
- •Металлургические свойства агломерата
- •Технико-экономические показатели процесса агломерации
- •Устройство агломерационных цехов. (рис в лекции)
- •Устройство агломерационной машины.
- •Технология (схема) производства окатышей.
- •Формирование сырых окатышей.
- •Высокотемпературное упрочнение окатышей
- •Металлургические свойства окатышей
- •Поведение попутных элементов при получении окатышей.
- •Технико-экономические показатели процесса производства железорудных окатышей.
- •21,11. Ресурсосбережение при производстве окатышей, агломерата
- •23. Устройство цехов для производства окатышей.
- •24. Агрегаты для окомкования железорудных материалов.
- •25. Агрегаты для высокотемпературного обжига окатышей.
- •26. Сравнение металлургических свойств агломерата и окатышей.
- •27. Термодинамика восстановления окислов железа
- •28. Процессы удаления влаги, летучих и разложения плавильных материалов.
- •29. Эффективность использования офлюсованных материалов.
- •30. Восстановление кремния и условия выплавки кремнистых чугунов и ферросплавов.
- •31. Восстановление марганца и условия выплавки марганцевых чугунов и фс.
- •32. Поведение цинка, щелочей и свинца в дп.
- •33. Восстановление в доменной печи фосфора.
- •34. Восстановление в доменной печи хрома, ванадия, титана.
- •35. Прямое и косвенное восстановление в доменной печи.
- •36. Реакция газификации углерода и ее роль в процессах восстановления.
- •37. Показатели развития процессов восстановления в доменной печи
- •38. Технико-экономические показатели доменного производства.
- •39. Связь показателей восстановления и расхода кокса.
- •40. Механизм процесса восстановления
- •41. Влияние различных факторов на скорость восстановления.
- •42. Науглероживание железа в доменной печи.
- •43. Качество чугуна.
- •44. Шлакообразование в доменной печи.
- •45. Влияние шлакового режима на показатели доменной плавки
- •Десульфурация Чугуна
- •49. Внедоменная десульфурация чугуна.
- •50. Теплообмен в доменной печи.
- •51. Тепловые балансы и показатели тепловой работы печи.
- •52. Горение топлива у фурм доменной печи.
- •53. Окислительная зона.
- •54. Температура в горне (рис 125 стр. 246)
- •55. Формирование печного газа и изменение его состава при движении от фурм к колошнику.
- •56. Движение газа в слое кусковых материалов.
- •57. Распределение шихты в печи и ее движение.
- •58. Эффективность повышения давления газов в печи.
- •59. Нагрев дутья
- •60.Увлажнение дутья.
- •61. Обогащение дутья кислородом
- •62. Вдувание природного газа в горн печи
- •63. Вдувание мазута в горн печи
- •64. Вдувание угля в горн печи
- •65 Комбинированное дутье доменных печей
- •66. Вдувание горячих восстановительных газов
- •67. Профиль доменной печи
- •68. Футеровка доменной печи.
- •69. Охлаждение доменной печи.
- •70. Фурменный прибор.
- •71. Устройство чугунной и шлаковой леток.
- •72. Загрузочное устройство доменных печей.
- •73. Чугуновозные и шлаковозные ковши.
- •74. Разливочные машины.
- •75. Воздухонагреватели
- •76 Очистка доменного газа
- •77, 92. Предпосылки развития процессов металлургии железа
- •78. Классификация процессов металлургии железа
- •79. Получение губчатого железа в шахтных печах
- •80 Железорудное сырье для процессов металлургии железа.
- •81. Топливо и восстановитель для металлургии железа
- •82 Получение губчатого в периодически действующих ретортах.
- •83 Получение губчатого железа во вращающихся печах, на конвейерных машинах
- •84 Получение крицы
- •85 Восстановление в аппаратах кипящего слоя
- •86 Вторичное окисление и пирофорность губчатого железа
- •87 Свариваемость кусков шихты при их восстановлении в шахтных печах металлизации
- •88 Особенности процесса металлизации с использованием твердого топлива.
- •89. Получение жидкого металла по схеме «восстановление-плавление»
- •90. Получение жидкого металла по схеме «плавление восстановление»
- •93. Технико-экономические показатели металлургия железа
Десульфурация Чугуна
Сера попадает в чугун в основном с коксом, примерно 10% переходит в газовую фазу. Главный десульфуратор – шлак, Сера в шлаке находится в виде сульфидов CaS, MnS, FeS.
При чем большая часть S связана с Ca в виде CaS
Чем выше приход S, тем выше [S]чугуна; чем больше шлака тем лучше десульфурация.
Баланс
серы в доменной печи можно выразить
Десульфурации способствует увеличение
до определенного уровня основности
шлака, блее высокие температуры в горне,
введение в шлак 5-10% MgO(он
не является десульфуратором, но уменьшает
вязкость), увеличение кол-ва шлака.
Механизм десульфурации чугуна можно подразделить на три стадии:
переход серы в виде сульфидов железа и марганца из чугуна в шлак; (лимитируется распределением серы в шлаке, т.к. отводом серы от межфазной границы металл-шлак)
перераспределение серы между сульфидами железа, марганца, кальция (возможно и магния) с образованием оксидов железа и марганца; (лимитируется распределением серы в шлаке, т.к. отводом серы от межфазной границы металл-шлак)
восстановление оксидов железа и марганца углеродом, кремнием и другими раскислителями до наступления равновесия между ними и газовой средой. Эта стадия является лимитирующей, т.к. равновесные концентрации с газовой фазой оксидов железа и марганца – сотые доли процента, а они поступают в шлак непрерывно
Реакцию десульфурации можно представить в следующем виде:
[FeS] (FeS)
(FeS) + (CaO) (FeO) + (CaS)
(FeO) + C = [Fe] + CO
[FeS] + (CaO) + C = (CaS) + [Fe] + CO
Десульфурация СаО: СаОтв+[S]+Сгр = СаSтв+СОг
Десульфурация MnО: MnОтв+[S]+Сгр = (MnS)+СОг десульфурирующая способность в 3 – 5 раз ниже СаО.
Десульфурация MgО: MgОтв+[S]+Сгр = MgSтв+СОг десульфурирующая способность в 300 – 1000 раз ниже СаО.
Десульфурация Na2О: Na2Ож+[S]+Сгр = Na2Sж+СОг десульфурирующая способность на 3 – 4 порядка выше СаО.
Десульфурация СаС2: СаС2тв+[S] = СаSтв+2Сгр
Основная масса Серы переходит в шлак, когда через него фильтруются капли жидкого чугуна, стекающего в горн. Между выпусками десульфурация протекает в 3 фазы: 1) слабо – когда в горне мало шлака 2) сильно когда шлака много 3) опять слабо, когда в горне остается малый слой шлака, насыщенный серой.
49. Внедоменная десульфурация чугуна.
Получение в доменной печи чистых по сере чугунов требует больших затрат. Этим объясняется большое внимание к внедоменной обработке чугуна с целью снижения в нем содержания серы. При внедоменной десульфурации создается возможность для снижения основности доменного шлака, а следовательно, и улучшения его свойств, снижения выхода шлака и расхода кокса. Кроме того, внедоменная десульфурация позволяет при неизменной технологии плавки бороться с браком и получать для специальных целей особо чистые по сере чугуны. В качестве десульфураторов используют в основном соду, карбид кальция, известь, металлический магний.
Для
связывания 1 кг S
необходимы 0,75 кг Mg;
1,75 кг СаО; 1,94 кг Na2СО3
и 2 кг СаС2,
т.е. при использовании в качестве
десульфуратора металлического магния
расход реагента наиболее низкий.
Температура плавления магния 651℃,
кипения 1105℃.
Испарение магния при вводе его в чугун
обеспечивает хороший контакт десульфуратора
с металлом, однако требует применения
специальных мер для предотвращения
выбросов металла под действием давления
газа. К преимуществам магния следует
отнести также малое количество
образующегося шлака, легкую всплываемость
(ввиду малого удельного веса). Кроме
того, в процессе десульфурации магнием
не образуется вредных для окружающей
среды продуктов. Затраты тепла на
плавление и испарение магния и на
перегрев паров приводят к снижению
температуры чугуна на 17 – 18
.
Вводя в виде слитков или гранул. Для
предотвращения преждевременного
испарения при вводе слитками используют
огнеупорные обмазки([S]
уменьшается до 0,024% = уровень десульфурации
60% ). Гранулы вдувают с помощью газа
носителя(воздуха) через специальную
фурма вводят в ковш с чугуном(глубокая
десульфурация до 0,003 – 0,002% S
в чугуне).
При
использовании соды наряду с десульфурацией
в металле снижается содержание газов
и неметаллических включений. Степень
десульфурации для такого процесса может
достигать 80 – 85% (для литейного чугуна)
при снижении температуры чугуна на
1,7
на
каждый 1 кг соды. Недостатками способа
являются высокая стоимость реагента и
взаимодействие содового шлака с
футеровкой ковша.
+ этого
метода небольшое перемешивание слоя
над
примерный раход 20кг/т чугуна
,
реагент дешевле чем
,
расход меньше, но не придумана оптимальная
схема.
Применение неплавящихся десульфураторов приводит к неудовлетворительному смешиванию их с чугуном во время его слива. Поэтому при использовании СаО и СаС2 требуются специальные мероприятия для улучшения контакта десульфуратора и металла (использование вращающихся печей, виброковшей, мешалок, продувки ковшей и др.).