Cimmerman (523120), страница 97
Текст из файла (страница 97)
сь Оа оч ~ ~бо чь с.ч ба 1 го ~ф а еда ооо уоо вао дао наа Тегтоераатара 'а мзльнаи степень иауглероживаиия составляет 1 %. Дальнейшее науглероживанне происходит после плавления н определяется реакциями, протекающнмн в распаре н заплечнках Са вв Сч вз ° Растворнмость углерода в чугуне можно вычислить по формуле [135]: Сама 1,3+ -1-0,00257/-0,317% — 0,ЗЗР+0.027Мп, где г — температура чугуна, 'С; Я, Мп, Р— содержание соответствующих элементов, ув (по массе). Растворимость углерода в чугуне растет при увеличении температуры н содержания Мп и пццает при увеличении содержания Я и Р.
Кр м й. ЯО + 2С- Я+ 2СО+ +153000 шшл-моль — '. ЯОв восстанавлввается нз руды н коксовой золы. Вследствие сильного сродства Я к кислороду он восстанавливается лишь частично. При равновеснн Кз! Йзврсо/оз О и с (зависят от г з температуры); 19 Кэ! - — 37224/7+19.21 для 1400 — 1750 'С). При ос=! и температурах )1100'С восстановление ЯОв уснлнвается в случае повышения температуры, уменьшення парциального давления СО н основностн шлака.
Растворимость Я в Ре. 'Ге+Я- РеЯ— — 19200 кал моль-'.. Марганец, Окислы Мп Оз восстанавливаются косвенно до МпО. Дальнейшее восстановление возможно только прв прямом воздействии твердого углерода: МпО+ С-~-Мп+ СО+ 65000 кал-моль — '. Восстановление Мп начинается при 1000 С. Катализатором этой реакции являетсн Ре. В первичных шлаках активность ййпО низка. Большая часть Мп растворяется в Ре только после образования основного шлака из СаО (нзвестняк). Извлечение Мп растет прн увелнченнн температуры в горне и повышении основносгн шлака.
Фосфор. РвОв+ 5С- 2Р+ ЗСО+ +221950 кал-моль — '. Окнслы фосфора нэ фосфата кальпня, руды н коксовой золы восстанавливаются почти полностью, так как сродство Р к кислороду по порядку величины такое же, как у Ре. Поэтому содержание Р в Ре может быть снижено только прн использования высококачественной руды: ЗЕе+ Р Реэр — 43000 кал.молг-в.
Серо, Попадает в Ре из конга (-90 1э) н через газы и образует растворимое в чу- гуне соеднненне РеБ. Сера — вредная при- месь, ее следует удалять. Для этого необ- ходим основной шлак. Б .распределяется между чугуном н шлаком: [РеБ] = (РеБ); (РеБ)/[ЕеБ] = Е (зависит от темпсрэтуры), где Š— коэффициент распределения (см. 3.1). (ЕеБ) необходимо превратить в сульфнд, нерастворимый в железе, что достигается при помощи входящего в шлак компоншвта СаО: (Р Б)+(СтО) (С Б)+(Р О). Константа равновесия Кз (Кэ = з(свз/обчм>1/а(нез)п!сво)) определяет направление процесса десульфурацнн. Десульфурация ускоряется: 1) прн увеличении содержания СаО в шлаке, т. е.
повышения его основностн (СаО)/(ЯОв) (1,5. Дальнейшее повышение основности требует увелнчения количества шлака н кокса, что невозможно технически н экономически. Обычно прндержнваются основностн несколько меньшей 1,5; 2) в восстановительной атмосфере. Снижается содержание РеО н прн наличии достаточного количества углерода проходит реакция." [ГеБ) + (СаО) + [С)-в-(СаБ) + + Ре)+(СО). еревод 95 % серы в виде (СаБ) в до. менный шлак возможен прн выполнении следующих условнй: основносгь шлака (СаО)/БЮв)1; снижение содержания (ЕеО) (1 в/в; повышение темпеРатУРы в горне цечн.
Если содержание Б в чугуне еще велнко. проводится дополнительная десульфурацня вне доменной печи. Прнчннамн высокого содержания серы в чугуне могут бытвс высокое содержание Б в коксе; малое удельное количество шлака. Применяются следующие методы внедоменной десульфурацннв — десульфурацня содой: [РеБ] + +ХавСОв+2[С)-в.(]цавБ)+Ее+ЗСО. )ча Б прн температуре )900'С испаряется. Кроме того, шлак, содержащнй ]чавБ, может растворять больше РеБ, чем следует нэ уравнення реакцнн; — десульфурацня марганцем: [РеБ] + +[Ми)- (МпБ) + Ге. Реакцня протекает прн 1300 'С.
(МпБ) почти не растворяется в жидком Ре н собирается в шлаковой аэе. рнменяется также метод, при котором через чугун продувается азот, несущнй мелкодробленную нзвесгьв 1ЕеБ] + (СаО) -~ (СаБ) + (РеО) . Другие реакции. Приведенные ниже реакцнн подчеркнвают значение Я в доменном процессе (Я вЂ” восстановитель, БЮв — окислитель): 2 (РеО) + [Я ]-~2Ее+ (ЯОэ); 2 (МпО) + [Я) -2[Ми) + (Б!Оз); 2 [ЕеБ) + 2 (СаО) + [Я)-ь 2Ее + + 2 (СаБ) + (ЯОэ) . Для этих реакцнй устанавлнвается приближенное равновесие (1 — 2 в/в Б в шлаке, чугун насыщен углеродом н содержит (4 /в Я, (3 7в Мп), которое математнчески может быть описано характеристическими параметрами (не являются истинно равновеснымн велнчннамн): 13 (Кгз э!) = 15(Ре) 1/ [Я) = — [1,06— — 0 07 (А1эОз)) Х З.ЗЛ.
Окислительный период (фриупевание) Происходит избирательное окисление и удаление примесей нз расплава. В этот период необходимо поддерживать следунхцие условия: высокое содержание растворенного О (высокое рсз ); преимущественное онисление эзементов, подлежащих удалению; прочные соединения продуктов реакции в шлаке (СΠ— исключение) н интенсивное удаление нерастворимых продукюв реакции нэ расплава. Обзор важнейших охислительных решсций У гл ер од [С! образует газообразный продукт окисления СО. Дальнейшее окисление до СО, происходит экзотермнческн вне расплава Поэтому отдача тепла происходит главным образом вне плавильных агрегатов (см.
ЗЗЛЛ). Кремний [3!) окнсляется до Зкез достаточно быстро уже в начале окислитель- ного процесса или при расплавлении твердой шнхты до содержания Я 0,05 % (основная печь, наличие извести). ЯОз связывается с СаО н образует ортоснлнкат Са (экзотермическнй процесс) (см. 3.3.1.2). Марганец [Мп), окнсленный до МпО, растворяется в шлаке. Возврат Мп (с экономических позиций) происходит за счет изменения состава шлака и температуры. Выделение тепла при окислении и ошлаковыванян Мп меньше по сравнению с Я н Р (см.
3.3.1.3). Фосфор [Р) удаляегсн из расплава в результате окисления н ошлаковыванин. Образуется трнкзльпкйфосфат. Сильно экзотермическая реанция (см. ЗЗЛЛ). Сера [3) прн помощи окисления удалнется весьма трудно. Удаленяе ее происходит в результате реакции между металлом и шлаком (добавка извести) (см. 3.3.1.5). В основном процессе производства шлаки окислнтельного периода подразделяются на известковвснлнкатный (см. 3.5) и нзвестковофосфвтиый н содержат: Основные компоненты: СаО, ЯОь РеО, МпО и СаЗ. Прочие компоненты: присадки к шлакообразующим материалам (Сарь А1хОз); загрязнения; расплавленный материал футеровки печи.
та влицл жа Коцсчцмс цродтцтм Процесс Мсходнмь мысрццсм Реьцццц Расплавление н окисление (фришеваиие) Плавленне твердой шнхты и окисление большей части примесей кнслор одом воздуха нлн чистым Оз Уменьшение содержания [О) с помощью добавки раскнслнтелей Раскисление расплава Расплав железа по еле фришевавия; рас кнслители 325 Х вЂ” + 0,40 — 0; 025 [А)зОз); (СаО) (ЗзО ) ' (Мп) г— !6(Кыц„з!) =-!й — Г [Зз) = = — [1 61 — О О!3(А!зОз)) Х Х вЂ”,+ 1,91 — 0 034 (А!зОз): (СаО) (ЯО ) !Е[кзпз )= !й — 1 (3
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
