Реакция газификации углерода и ее роль в процессах восстановления.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Реакция газификации углерода и ее роль в процессах восстановления.



В присутствии твердого углерода при анализе восстановления окислов железаследует учитывать равновесие в системе С-СО-СО2

СО2+С=2СО-166,32 МДж.

Эту реакцию называют реакцией газификации углерода. При повышении давления равновесие сдвигается влево. Прямая реакция протекает при высоких температурах, поэтому она отличается высокой скоростью и быстрым достижением равновесия. Реакция распада окиси углерода протекает медленно, для достижения равновесия необходимо длительное время. Несколько катализирует процесс свежевосстановленное железо. Газ находится в доменной печи. Для достижения равновесия такого времени достаточно только в области высоких температур. Поэтому в этой области газ почти полностью состоит из окиси углерода, а в колошниковом газе, покидающем печь при t = 300°С содержится 12-18% СО2 и 22-28% СО и его состав сильно отличается от равновесного. Если бы в печи достигалось равновесие, то при давлении 98кПа и температуре ниже 650°С не удалось бы получить FeO из Fe3O4 а при температуре ниже 685°С не удалось бы получить Fe из FeO. В действительности же эти реакции возможны, поскольку равновесие не достигается.


Показатели развития процессов восстановления в доменной печи

Чем лучше используется газ-восстановитель в доменной печи, тем ниже расход кокса и выше технико-экономические показатели плавки.

1. Показатель Грюнера m = CO2/CO.

Использования дутья, обогащенного кислородом и водяным паром привело к к изменению общего содержания углеродсодержащих окислов в колошниковом газе и показатель Грюнера перестал служить показателем совершенства восстановительных процессов. Поэтому в настоящее время используют следующие показатели.

2.Степень использования восстановительной способности окиси углерода

Всегда меньше 1, на практике предел 0.6. 0.45-0.55 хорошая работа печи.

3 Степень использования восстановительной способности водорода

Не умеем считать Н2 в колошниковом газе, поэтому при расчётах этим параметром задаёмся. Или можно оценить:

4 Объединенный показатель восстановительной способности газа.

Показатели развития процессов прямого и непрямого восстановления в печи.

Показатель прямого и непрямого восстановления – отношение количеств кислорода отнятого от шихты прямым и непрямым путем к общему количеству кислорода, отнятого от шихты.

Rd = Od/Oш

Ri = Oi/Oш

Rd + Ri = 1

Od и Oi количества кислорода, отнятого прямым и непрямым путем, Oш – количество газифицируемого кислорода шихты.

Эти показатели можно подсчитать по анализу колошникового газа.

b = соотношение кислорода и азота в дутье.

Показатель прямого восстановления по Павлову

rd = Fed/(Fe0-Feмет) – отношение количества железа, восстановленного из закиси железа прямым путем к к общему количеству окисленного железа.

В отличие от показателей Rd и Ri этот показатель можно получить не во время плавки, а по ее окончанию, что затрудняет его использование для текущего регулирования. Положительная особенность этого показателя - он не зависит от окисленности шихты. К недостаткам относится необходимость предположения, что восстановление Fe203 и Fe304 до FeO происходит непрямым путем, а полученная СО2 не участвует в реакциях и уносится газом, что не соответствует действительности.

Показатели использования углерода.

90% С переходит в газ

Сг= Сф+ Сd

Сd – углерод прямого восстановления

Сф – углерод теплоноситель (сгорающий у фурм)

Комплексные показатели.

Показатель расхода углерода. – отношение газифицированного кислорода шихты к газифицированному углероду

Р = Oшг = (СО2+0,5СО+0,5Н2О-bN2)/(CO+CO2)

Показатель использования восстановительной энергии газа

q = Oiг = (0,5CO2+0,5 Н2О)/(CO+CO2)

Использование показателей Р и q удобно для текущего контроля хода доменного процесса. При переменной Oш Р пропорционален рудной нагрузке. q – характеризует восстановительную работу газа в печи. Зная величины Р и q можно судить о рудной нагрузке, степени использования восстановительной способности газов и общей степени прямого и непрямого восстановления. Эти показатели статистически взаимосвязаны.

q = Р/(1+Р)2




Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.237.16.210 (0.025 с.)