Пирометаллургические расплавы в железоуглеродистых расплавах применительно к газовой плавке металла. Черный А.А. - 34 стр.

UptoLike

Составители: 

34
Зависимость нзобарно-изотермического потенциала от температуры для этих
реакций записывается в виде уравнений
o
OH
G
2
Δ = - 492230 4- 108,247 (Дж), (68)
o
2
CO
GΔ 565390+175,17Г(Дж), (69)
которые выражают нормальное химическое сродство вещества в реакции, полноту ее
завершения и прочность образующихся соединений.
При сравнительно низких температурах (около 1000 К) величины G имеют
весьма высокое отрицательное значение, что свидетельствует о прочности СО
2
и Н
2
О.
При температуре выше 2000 К процесс горения оказывается в значительной степени
незавершенным, в газовой фазе присутствуют начальные продукты реакций.
Это явление как бы разложение СО
2
и Н
2
О при нагреве носит название про-
цесса диссоциации и характеризуется степенью диссоциации (α).
Степень диссоциации при высоких температурах достигает весьма значитель-
ных величин. Так, при 3000 К и давлении 0,1 мН/м
2
2
СО
α
= 44,1% и
ОН
2
α
= 16,4%.
Таким образом, состав газовой фазы зависит от температуры и концентрации
веществ, участвующих в реакциях.
В плавильных печах может присутствовать твердый углерод, например, л ви-
де кокса. СО, и Н
2
О реагируют с углеродом по следующим реакциям:
С + СО
2
= 2СО - 172 кДж, (70)
С + Н
2
О = -СО + Н
2
-131 кД
ж
. (71)
Так или иначе в формировании газовой фазы участвуют С, О, Н и N. Азот не
оказывает активного влияния на окислительно-восстановительные процессы. Углерод
и водород являются восстановителями, их соединения СО
2
и Н
2
О - окислителями.
Адсорбция кислорода на границе раздела фаз и последующее взаимодействие
с углеродом приводит к уменьшению скорости растворения и степени его усвоения.
4.2. В л и я н и е н а р а с т в о р и м о с т ь у г л е р о
д а
о к с и д о в у г л е р о д а, с о д е р ж а щ и х с я в п еч н о й
а т м о с ф е р е.
При сдержании в печной атмосфере
дтоксида углерода (СО
2
) между ним и уг-
леродом, растворенном в железоуглеродистом сплаве происходит взаимодействие по
реакции:
[]
СОСОС 2
2
+
. (72)
Константа равновесия этой реакции
       Зависимость нзобарно-изотермического потенциала от температуры для этих
реакций записывается в виде уравнений
                 ΔGHo 2O = - 492230 4- 108,247 (Дж),                              (68)

                   ΔGCO
                     o
                       2
                         565390+175,17Г(Дж),                                      (69)

которые выражают нормальное химическое сродство вещества в реакции, полноту ее
завершения и прочность образующихся соединений.
       При сравнительно низких температурах (около 1000 К) величины ∆G имеют
весьма высокое отрицательное значение, что свидетельствует о прочности СО2 и Н2О.
При температуре выше 2000 К процесс горения оказывается в значительной степени
незавершенным, в газовой фазе присутствуют начальные продукты реакций.
       Это явление как бы разложение СО2 и Н2О при нагреве носит название про-
цесса диссоциации и характеризуется степенью диссоциации (α).
       Степень диссоциации при высоких температурах достигает весьма значитель-
ных величин. Так, при 3000 К и давлении 0,1 мН/м2 α СО = 44,1% и α Н О = 16,4%.
                                                         2              2



       Таким образом, состав газовой фазы зависит от температуры и концентрации
веществ, участвующих в реакциях.
       В плавильных печах может присутствовать твердый углерод, например, л ви-
де кокса. СО, и Н2О реагируют с углеродом по следующим реакциям:
                  С + СО2 = 2СО - 172 кДж,                                        (70)
                 С + Н2О = -СО + Н2 -131 кДж.                                     (71)
       Так или иначе в формировании газовой фазы участвуют С, О, Н и N. Азот не
оказывает активного влияния на окислительно-восстановительные процессы. Углерод
и водород являются восстановителями, их соединения СО2 и Н2О - окислителями.
       Адсорбция кислорода на границе раздела фаз и последующее взаимодействие
с углеродом приводит к уменьшению скорости растворения и степени его усвоения.
       4.2. В л и я н и е н а р а с т в о р и м о с т ь у г л е р о д а
            о к с и д о в у г л е р о д а, с о д е р ж а щ и х с я в п еч н о й
            а т м о с ф е р е.
       При сдержании в печной атмосфере дтоксида углерода (СО2) между ним и уг-
леродом, растворенном в железоуглеродистом сплаве происходит взаимодействие по
реакции:
                          [С ] + СО2 ↔ 2СО .                                      (72)
       Константа равновесия этой реакции

                                           34