Пирометаллургические расплавы в железоуглеродистых расплавах применительно к газовой плавке металла. Черный А.А. - 37 стр.

                            3[Fe] + C = [Fe3C]                                        (84)
       Например, в доменном процессе, где содержание СО в атмосфере печи значи-
тельно , насыщение железа углеродом наступает еще до начала плавления чугуна
(tпл≈1140ºС; С – 4,3%).
       В основе науглероживания железа в условиях доменного процесса лежит реак-
ция распада оксида углерода. Образующий при этом углерод растворяется в железе:
                                  2СО(r) ↔ [C]Fe + CO2; ∆Н0 < 0.                      (85)
       Оксид углерода может непосредственно взаимодействовать с восстановленным
железом, образуя метастабильный карбид Fe3C:
                          3 Fe + 2СО ↔ Fe3C + CO2; ∆Н0 = 180490 кДж.                  (86)
       При равновесии газовой фазы СО - СО2 с твердым раствором углерода в Feγ
состав конденсированной твердой фазы (при постоянном давлении) будет зависеть от
двух переменных — температуры и состава газовой фазы (РСО/Р СО ).          2



       В соответствии с принципом смещения равновесия повышение давления и
снижение температуры будут способствовать более полному разложению оксида уг-
лерода и соответственно большему науглероживанию железа.
       Образование карбида железа по реакции (86) развивается при 400 - 500°С. До
температуры 1000°С оксида углерода является более активным карбюризатором, чем
углерод, при температурах выше 1000°С углерод науглероживает металл быстрее,
чем СО.
       Окончательное содержание углерода в чугуне устанавливается в горне домен-
ной печи, оно зависит от содержания других элементов и температуры чугуна.
       Концентрация углерода в жидком железе при этом может быть определена по
следующим формулам:
                                [%С]нас = 1,34 + 2,54 · 10-3(Т – 273);
                                                           560
                                        lg X 0( Fe ) = −       − 0,375 .
                                                            T


               4.3. Н а у г л е р о ж и в а н и е ж е л е з а в а т м о с ф е р е с
                                  содержанием метана

       При взаимодействии расплава железа с углеводородами при высоких темпе-
ратурах и низких давлениях молекулы углеводородов распадаются на горячей метал-



                                                37