81.Значение вывода сырого известняка из доменной шихты

82.Реакции восстановления железа из оксидов

в природе железо находится в виде оксидов: гематитовые руды, бурые железняки - руды водной окиси железа, магнитный железняк. Реже в виде сидерита при нагреве в условиях доменной печи разлагается с образованием магнетита, следовательно надо отделить О2 от Fe. Отделение достигается использованием восстановителя. Восстановитель имеет большее сродство к О2, чем железо и отнимает О2 у железа. Восстановитель - С, образовавшийся из него СО, Н2. Реакции восстановления в дп: Каждый из оксидов железаFe2O3,Fe3O4,FeOможет восстанавливаться каждым из восстановителей (С, СО, Н2), если для этого будут созданы необходимые условия. В доменной печи процессы протекают в противоточном режиме. Вос-ные газы преимущественно в нижней части печи (в зоне горения и прямого восстановления). Оксиды поступают сверху. В таких условиях процессы восстановления железа из оксидов распределяются по высоте печи следующим образом: верх шахты-серед.шахты-3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2(Fe2O3+H2 иFe2O3+C- нет условий); серед.шахт -Fe3O4+CO=FeO+CO2 (Fe3O4+H2 иFe3O4+C- нет условий); низ.шахты-распар -FeO+CO=;FeO+H2=;FeO+C=; ОВФ -Fe+1/2O2=FeO;+C=Fe+CO. В доменной печи создаются условия для восстановления железа из оксидов, но эти же условия обеспечивают частичное или полное восстановление других элементов. Восстановление происходит в соответствии со сродством элемента к О2. Основным показателем, определяющим сродство к О2 является стандартное изменение изобарного термодинамического потенциала (дельтаZ0). Чем более отрицательна величина дельтаZ0, тем больше сродство к О2. Сродство к О2 называют химической прочностью оксида. С увеличением температуры химическая прочность оксидов уменьшается, а сродство С к О2 увеличивается. Поэтому при достаточно высоких температурах любой оксид входящий в состав шихтовых метериалов может восстанавливаться С.

83.Распределение реакций восстановления железа из оксидов по высоте дп

Оксиды поступают сверху. В таких условиях процессы восстановления железа из оксидов распределяются по высоте печи следующим образом: верх шахты-серед.шахты-3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2(Fe2O3+H2 иFe2O3+C-нет условий); серед.шахт -Fe3O4+CO=FeO+CO2 (Fe3O4+H2 иFe3O4+C- нет условий); низ.шахты-распар -FeO+CO=;FeO+H2=;FeO+C=; ОВФ -Fe+1/2O2=FeO;+C=Fe+CO.

84.Термодинамика восстановления железа монооксидом углерода: равновесные условия восстановления Fe из FeO, FeO из Fe3o4, Fe3o4 из Fe2o3

Характеризуются равновесными кривыми в виде степени использования газа = F(T): 1-FeO+CO=Fe+CО2, 2-Fe3O4+C=3FeO+CO, 3-3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2, 4-FeO(CO)=Fe, 5-Fe3O4(CO)=FeO=Fe, 6-Fe2O3=Fe3O4=FeO=Fe. Из них видно:1-наиболее трудно восстановимый оксидFeO(ниже всех) - степень исп. СО по этой реакции миним. по отношению к другим оксидам, 2-чем выше температура, тем труднее восстановитьFeизFeOгазом СО. Понижение температуры способствует более полному использованию СО на восстановление, 3-Fe3O4 вос-ся легче, чем закись и чем выше температура, тем полнее использование СО на вос-ние, 4-Наиболее легко восстановимым оксидом является гематит - степень использования газа при восстановлении гематита до магнетита близка к 100%, 5-при последовательном восстановленииFe3O4=FeO=Feимеется оптимальная температура, величина этой температуры для газового восстановления (без прямого)=630С. В условиях дп максим. возможная степень восстановления для ступенчатого восстановления составляет 56-59%.