Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Химические процессы в доменной печи.
|
|
| Доменная печь работает по принципу противотока: Шихтовые материалы – агломерат, кокс и др. – загружают сверху, а снизу вверх движется поток горячих газов, образующихся при сгорании топлива (кокса). В доменной печи протекают следующие основные процессы: Восстановление железа. Этот процесс происходит последовательно от высших оксидов к низшим и далее к чистому металлу: Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe Главными восстановителями железа в доменной печи являются СО и кокс. 1) Оксид углерода(II) образуется при взаимодействии углекислого газа с раскалённым коксом: C + CO2 = 2CO 2) Восстановление оксидом углерода называется косвенным (непрямым) восстановлением и происходит по реакциям 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2 FeO + CO = Fe + CO2 3) Восстановление твердым углеродом называется прямым восстановлением. Оно происходит при температурах выше 950-10000 С (зона распара печи) по реакции FeO + C = Fe + CO Следует отметить, что эта реакция отражает лишь конечный результат процесса прямого восстановления, который протекает в две стадии: FeO + CO = Fe + CO2 CO2 + C = 2CO FeO + C = Fe + CO2 Непосредственное восстановление оксидов железа при контакте с углеродом кокса практически не происходит. 4) Уже в шахте доменной печи при температурах выше 400-5000С наряду с восстановлением железа происходит и его науглероживание за счет оксида углерода СО по реакции: 3Fe + 2CO = Fe3 C + CO2 Карбид железа Fe3С хорошо растворяется в твердом железе и постепенно образуется сплав железа с углеродом. Конечный состав чугуна устанавливается в горне. При этом большое значение имеют состав, свойства и количество шлака. Восстановление других элементов: SiO2 + 2C = Si + 2CO MnO + C = Mn + CO Ca3(PO4)2 + 5C = 2P + 3CaO + 5CO 5) Шлакообразование: Известняк CaCO3 при высокой температуре разлагается: CaCO3 = CaO + CO2 Оксид кальция взаимодействует с оксидами пустой породы: CaO(тв.) + SiO2(тв.)= CaSiO3(ж.) CaO (тв.) + Al2O3(тв.) = Ca(AlO2)2(ж.) 3СаО(тв.) + Р2О5(тв.) = Са3(РО4)2(ж.) |
ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ.
Сталь — сплав железа с углеродом (и другими элементами). СОДЕРЖАНИЕ УГЛЕРОДА В СТАЛИ НЕ БОЛЕЕ 2, 14 %. Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость, снижая пластичность и вязкость.
Сущность процесса:
• уменьшение содержания углерода;
• возможно более полное удаление S и P;
• доведение содержания Si и Mn до требуемых пределов.
Сырьё:
• передельный чугун;
• железный лом;
• обогащённая железная руда.
Способы переработки чугуна:
· мартеновский
· электродуговой
· томасовский
· бессемеровский
Рис. КОНВЕРТЕР С КИСЛОРОДНЫМ ДУТЬЕМ
|
|