Производство металлических конструкционных материалов. Казармщиков И.Т. - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

Таким образом, материал, загруженный в доменную печь, начинает
восстанавливаться косвенным путем. По мере опускания шихты, выделяющийся в
результате восстановления СО
2
начинает взаимодействовать с углеродом
твердого топлива и процесс непрямого или косвенного восстановления переходит
в прямое восстановление.
Часть оксидов железа руды восстанавливается водородом, образующимся в
доменной печи в результате реакции разложения паров воды:
Н
2
О + С = Н
2
+ СО
Восстановление оксидов железа водородом происходит также, как
оксидом углерода (СО), по стадиям от высших к низшим
3Fe
2
O
3
+ H
2
= 2Fe
3
O
4
+ H
2
O;
Fe
3
O
4
+ H
2
= 3FeO + H
2
O;
FeO + H
2
= Fe + H
2
O.
Водород, как реагент-восстановитель, характеризуется более высокой
степенью использования. Вследствие меньшего размера молекулы по сравнению с
молекулой СО водород проникает в мелкие поры и трещины восстанавливаемого
куска рудного материала, в которые молекулы СО не могут проникнуть. Поэтому,
несмотря на относительно небольшое содержание водорода в доменном газе, он
производит значительную восстановительную работу.
Кроме железа, в доменной печи происходит восстановление и других
элементов, входящих в состав шихты.
Марганец. Марганец содержится во всех железных рудах в больших или
меньших количествах. В соответствии с принципом последовательных
превращений, оксиды марганца восстанавливаются последовательно от высших к
низшим:
MnO
2
→ Mn
2
O
3
→ Mn
3
O
4
→ MnO → Mn.
Высшие оксиды марганца в доменной печи восстанавливаются полностью
до MnO непрямым путем, взаимодействуя с СО. Оксид MnO восстанавливается
только прямым путем, и то, частично по реакции:
MnO + С = Mn + СО.
Взаимодействуя с твердым углеродом, MnO образует карбид Mn
3
C, который
растворяется в железе, повышая содержание марганца и углерода в чугуне.
Другая часть MnO переходит в шлак.
Кремний. Кремний попадает в доменную печь с шихтой в виде SiO
2
.
Восстановление его, как и марганца, осуществляется частично при высоких
температурах твердым углеродом:
SiO
2
+ 2C = Si + 2CO.
Другая часть SiO
2
переходит в шлак, а восстановленный кремний
растворяется в железе. 
     Таким образом, материал, загруженный в доменную печь, начинает
восстанавливаться косвенным путем. По мере опускания шихты, выделяющийся в
результате восстановления СО2 начинает взаимодействовать с углеродом
твердого топлива и процесс непрямого или косвенного восстановления переходит
в прямое восстановление.
     Часть оксидов железа руды восстанавливается водородом, образующимся в
доменной печи в результате реакции разложения паров воды:
                          Н2О + С = Н2 + СО
         Восстановление оксидов железа водородом происходит также, как
    оксидом углерода (СО), по стадиям от высших к низшим
                          3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + H2O;
                          Fe3O4 + H2 = 3FeO + H2O;
                          FeO + H2 = Fe + H2O.
      Водород, как реагент-восстановитель, характеризуется более высокой
степенью использования. Вследствие меньшего размера молекулы по сравнению с
молекулой СО водород проникает в мелкие поры и трещины восстанавливаемого
куска рудного материала, в которые молекулы СО не могут проникнуть. Поэтому,
несмотря на относительно небольшое содержание водорода в доменном газе, он
производит значительную восстановительную работу.
     Кроме железа, в доменной печи происходит восстановление и других
элементов, входящих в состав шихты.
     Марганец. Марганец содержится во всех железных рудах в больших или
меньших количествах. В соответствии с принципом последовательных
превращений, оксиды марганца восстанавливаются последовательно от высших к
низшим:
                          MnO2 → Mn2O3 → Mn3O4 → MnO → Mn.
     Высшие оксиды марганца в доменной печи восстанавливаются полностью
до MnO непрямым путем, взаимодействуя с СО. Оксид MnO восстанавливается
только прямым путем, и то, частично по реакции:
                          MnO + С = Mn + СО.
     Взаимодействуя с твердым углеродом, MnO образует карбид Mn3C, который
растворяется в железе, повышая содержание марганца и углерода в чугуне.
Другая часть MnO переходит в шлак.
     Кремний. Кремний попадает в доменную печь с шихтой в виде SiO2.
Восстановление его, как и марганца, осуществляется частично при высоких
температурах твердым углеродом:
                          SiO2 + 2C = Si + 2CO.
     Другая часть SiO2 переходит в шлак, а восстановленный кремний
растворяется в железе.

Страницы