Cimmerman (523120), страница 114
Текст из файла (страница 114)
а. Коэффициент распределения Е 0 за- висит от температуры системы Еи о =- = [ГеО) /ГеО = [О) /(ГеО), б. Шлаки на основе ГеО, насьпцениые вторым компонентом, — см. рис. 3.60 и табл. 182 [63). 1рл/Т, // г блл л/Т Ог, /дю /рл~ й'с рнс. з.аз гА б л и пА ггт Второй номно- нснт 1к [О) Источник !. Кербер — Олсен й(йО 2. Тейлор — Чип мен 3. Шенк — Пфафф 4. Фншер— Шпитцер Доло- мит' ЯО,." 4. Фишер — Энде 6. Фишер — Энде 7. Бишоп — Грант — Чипмен 8. Шенк — Визнер Насыщанаыа.
388; 6800 — — + 3,12 Т 6300 — — + 2.7 34 Т 6400 — — + 2,74 Т ЗЗЗЗ вЂ” — + 0,88 Т 3920 — — + 1.08 Т 4030 — — + 1,13 Т 5200 — — + 1,74 Т 6120 — — + 2,21 Т Окислительная способность железистых шлаков изменяется, если добавляются другие компоненты (см. данные в табл. 182). При добавлении второго компонента до насыщения происходит разбавление ГеО-шлака (межатомное обменное взаимодействие). Содержание ГеО в насышенных растворах при 1600'С приведено ниже: 2-й кампо- й(йО СаО Спеченный 310з кент доломит РеО, йгю 94 58 70 56 (по массе) Межатомное взаимодействие в растворах на основе ГеО приводит к отклонению их свойств от идеальных. В насыщенных растворах СаО н 310ю отклонение активности ГеО от идеальной отрицательно (рис.
361) (63). д й Д4Р Геба%/ггел/ р аш à — честна НюО.шлака; Ы— МКО насыщенный; Н) — ШОю нлн ОаО насыщснныз: /Р— тюмасоаскне шлакн В известково-фосфатных шлаках активность ГеО выше, чем в идеальном растворе. Металлургическая известь или иэеестнлк †ро СаО е шлаке Критерии качества: — Химический состав 90 — 95 9ю СаО. Низкое содержание ЯОа.
Для коннертой . ов — минимальное содержание СОа и 60. Для мартеновских и электрических печей желательна определенная концентрация СОа. Флюсы: ГеаОа. А!аОь СаГь бораты, природный ГеО. — Размеры частиц. Для мартеновских печей 8 — 50 мм, для коннерторов 8 — 30 мм, для процессов ОРЕ или ЕОАС вЂ” пыль. При этом следует обрашать внимание на воэможность гидратации. — Способ производства.
Определяют качество. Например, известь, полученная в шахтных печах, хуже удаляет серу, чем известь из врщцаюшихся трубчатых печей. Изготавливается слабо- и снльнообожженная известь. Слабообожжениая — в первую очередь лля конверторного производства. Слабообожженная известь переходит в сильнообожженную (например, в подовой печи). При этом происходит увеличение размеров кристаллитов и уменьшение пористости. Переход в снльнообожжеиное состояние происходит, если скорость до обжига превышает скорость растворения. Для увеличения скорости растворения применяются окатыши или брикеты из мелкодисперсной смеси извести и флюсов. Иэеесткоео-силикатные шлаки. Для этой системы на рис.
3.62 — 3.65 (63, 134) показаны: (1) граница насыщения для чистой трехкомпонентной системы; (2) 'граница насышення для технической многокомпонеитвой системы с ХСаО+ГеО+38От=80 ю)ю, а также, когда это возможно, область жид- У (Са01 Га уи ОР Оа а(г аа 4 И йй Ю (Ре01 н . з.ш или (Са01' (ге01 ишг (ге01, '% /поггиссе1 оии (Уе01' Рнс. З.бс à — несыженн П вЂ” несыше ПП вЂ” несыш гт лйр лт(г зги 012 у(г от 1 ха ли ю я у(1 и СОО Са0,% ртоа/ Рнс.
З.бв à — конечные шнеке (ыертеноескнв ннн Ьть пРоцесс); и — ненесышенныа жнккнз шлак кого шлака при !600'С, насьвценного ЯОе. 2СаО ЯОь ЗЛО ЯОе и СаО (601. В технических шлаках предельное значение пенс — 1 не достигается даже при малом содержании ЯОт, так как наличие МпО приводит к образованию твердшо раствора СаΠ— МпО. Понтону только в конце периода окисления происходит насыщение 2СаО ЯО, и ЗСаО.ЯОе и тем самым снижается дефосфорирующее действие шлака в мартеновском, влектролуговом и (.О-процессах.
РеО главным образом лействует как флюс для СаО и увеличивает его реакционную способность. Росту жидкогекучести такого шлака способствуют Мпо„ РеОь МОО и А1тОь Состав шлаки влияет иа активность ЕеО. Для оценки окислительной способно. сти при насыщенном известково-силикатном шлаке недостаточно знать содержание ГеО и основность шлака, поэтому следует определить активность РеО (линии одинаковой активности ГеО (см. рис. 3.641 и линии насыщения при 1600'С (см. рис. 3.6211. г с. здн фг г 4 б ьвш и 3! От+ Ргбз Основиость должна составлять 2,2 (см. рис.
3.65). Необходимо, однако, учитывать различие в активности шлака в начале и конце процесса окисления. Окислительная способность по возможности должна уменьшаться для рациональ. ного ведения процессов восстановления и легирования (главным образом при мартеновском процессе). Известково-фосфатные шлаки (см, рис. 3.57). Такие шлаки с малым содержанием РеО склонны к разделению фаз.
ЕеО увеличивает реакционную способность этих шлаков. С приближением к области насыщения известью активность ЕеО падает. Поэтому шлаки томасовского процесса проявляют сильное окнслительное действие (ГеО-шлаки), а также эффективно удаляют фосфор (фосфатные шлаки). Окислительные и фосфатные шлаки (разделенные) находятся в равновесии. Реакции а.
Дефосфорация. С чистыми РеО-шлаками невыполнима, но может быть осуществлена со шлаками, богатыми РеО (например, скрап-рудный процесс при низкой температуре). Добавка СаО (известь), будучи сильным основанием, вытесняет РеО из соединения с РзОз.' (ЗРьО. РтОз) + 4 (СаО) = =(4СаО Р,О )+3(РеО) — ЬН. Так как процесс сильно экзотермичен, то увеличение температуры сдвигает равновесие в сторону повышенного содержанияР. Поэтому дефосфорацию необходимо вести при низких температурах.
Используются известково-силикатные шлани (мартеновский процесс, ЕО-процесс) и известково-фосфатные (томасовсний процесс, АСПАС-процесс). Особенности дефосфорации в различных процессах производства стали: — ЕО- и мартеноиский процессы — низкофосфористая шихта; 5 (РзОз)/[Р)', 5 растет с увеличением р' (до -2,7) и содержания РеО (1600 'С). — Томасовский конвертор — высокофссфористая шихта; удаление Р начинается после удаления С (см. 3.3).
Сначала дол(Я0з)вли(ййг) ЯЮ (Саб)07 Я7 бб 40 бб бб уб бб бб (уеб или(бае)т (теб),%(лопесе! или (Евб. жен быть создан высокоактивный шлак (от 8 до 1О мии после начала продувки). — НОАС-процесс — высокофосфористая шихта. Удаление Р начинается параллельно с окислением С (см. З.З) СаО вдувается струей кислорода, поэтому активный шлак образуется рано. Для дальнейшего удаления Р требуется смена шлака. б. Десульфурация. Лучше всего проходит в восстановительной среде (устанавливается равновесие между условиями окисления и восстановления). Десульфурация происходг)г путем связывания 5'- известью» Ре5+ (СаО) =(Са5)+ + (РеО).
Реакция слабо экзотермична: (( = аозь "г о/ар ьос о' На процесс десульфурации оказывают влияние: уменьшение окислительного действии шлака, десульфурация в доменной печи, см. 3.5.4; повышение температуры, которое способствует увеличению реакционной способности, горячий расплав (десульфурация в печи); углерод, кремний, фосфор благоприятно влияют на активность серы, состав шлака (коэффициент распределения серы) Коэффициент распределения серы Е-(5)/[5) В чистой системе СаО— РеО-ЯОз (рис 3.66) [54) при насыщении СаО может быть достигнуто значение Ь= 14.
В технических системах 5=10 —:12. Некоторое увеличение содержания РеО (при повышенных температурах) положительно влияет на растворимость СаО. В системе СаО-РзОз — ГеО значение 7. значительно меньше, чем в системе СаО— РеΠ— 510г. Особенности десульфурации в различных агрегатах: — Мартеновская печь. Удаление затруднено, так как сера содержится в топливе: (5Оз)+ [Ге) =[Ре51+2[О) в период плав- ленить — Томасоиский конвертор. Целенаправленное удаление серы в атом процессе не представляется возможным, поскольку в томасовском процессе используются основные шлаки. Важным является низкое содержание 6 в чугуне и извести (т. е.
в исходных материалах) . — Конвертор с верхним дутьем. Реакционно-активный шлак образуется к началу периода продувки. Поэтому возможно хорошее удаление серы. Около -40 эй 8 связывается в шлаке. Кроме того, возможно прямое окисление серы: (Са$) +э!э(Оэ)-» - (СаО)+(80э).
По этой реакции происходи!т удаление еще 15 зга Б. — Дуговая печь. Смени шлака после окончания периода окисления. Наведение доводочного шлака, содержащего, например, 657р СаО+15 % СаГь Особенно хорошие условии создаются при низком сцаержании ГеО и высокой температуре. Расчет десульфурации: $ = (Яв))(1+ 5(Ы100) ), где 3 — содержание серы, А (по массе); Зв— содержание в первичной пробе, сй (по массе); Ь вЂ” количество шлака, зй (по массе), отнесенное к массе расплава.
3.5.6. Шлаки в производстве цветных металлов Основная слетел(аг ГеΠ— СаΠ— 6!Оэ. Значение ЕеО. Необходимая составная часть, которая, однако, уменыпает извлечение металла. Это влияние обусловлено прежде всего образованием фаялита 2Ге0.8!Оз. необходимого ддя проведения металлургического процесса. Значение осиозимх состав«шпарит шлака. Связывание кислых компонентов (таких, как 6!Оь БпОэ. А1эОэ. ЗЬэОэ и др.! и благодаря этому уменьшение степени ошлаковывания основного металла.
Это возможно в случае, когда окисел основного металла сам не является кислым (например, ЗпОз). Действие основных составляющих шлака ослабляется в следующей последоватспьиости: СаО, М60, ГеО. ЗпО. Железо«то-силйкатиьм шлаки. В металлургии цветных металлов значения не имеют. Лоеышеиие добавки железа. Применяется при необходимости увеличения содержания ГеО.
Добавка производится в виде пиритных огарков. В первую очередь должно быть уменьшено содержание ГеэОз. Собствениаа растворимость Хемосорбция, или аитивироааииая адсорбция Зидотермичесиий процесс! количество связанного гээа увеличивается с роста температуры ркс. злп Повар«нос«ива адсорбция физическая адсорбция Экэотермнчесинй процесс; количество связанНого газа уменьшается с ростом температуры так как иначе образуются нежелательные $Я ерриты (хМеО уГеэОэ). Кроме того, еэОз не образует силикатов. При повышенной температуре ГеэОэ проявляет кислые свойства.
Содержание 3!Оэ должно быть повышенным для компенсации основных компонентов, иначе будет происходить окисление ГеО до ГеэОэ и образование ферритов. Шпиле«и. По свойствам аналогичны ферритам. В их состав входит А)зОэ. Ухудшают плавкость шлака (например, образование ЗпО.А1эОэ при наличии 6 эй А)эОз в шлаке). Зпчйаллит. При достаточно высоком содержании ГеО в расплаве происходит связывание ЗпО (которая в большинстве случаев проявляет основные свойстиа).
Избегают образования тугоплаикого феррита ЗпО.ГезОэ Этот феррит образуется, если при недостатке 6!Оэ происходит окисление ГеО до ГеэОь а также если ГеэОз иэ пирит- ного огарка восстанавливается в недостаточной степени 3.6. ГАЗЫ В МЕТАЛЛАХ И КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАЩИТНЫХ И РЕАКЦИОННЫХ ГАЗОВ Общие харак гери«тики газов в летал«ах а. Вид газа: элементы (нипример, Н, О, 5))! соединения (например, 50э, Сс!ь СО. СНь НзОпьр). б. Взаимодействие газов с металлами (главным образом с расплавами): — механические включения газов, например 60э из Сп,О и СцэЗ в Сп или СО из С и ГеО при эатвердевании стали; — химические соединения в виде так называемых собственных фаз, например, ингриды, сульфиды, оксиды", — растворенные газы (в атомарном состоянии), например Н в Ге, А1, Х!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
