Температурные границы

Положение верхней температурной границы области смешанного восстановления Т2 определяется условиями. Причины, усиливающие это неравенство увеличение скорости восстановления Vi и уменьшение скорости газификации, углерода , повышают температуру и наоборот.

Интенсивность восстановления окислов железа определяется константой скорости и остаточной "концентрацией" кислорода со. На нижней ступени теплообмена температура материалов изменяется замедленно и должна изменяться не сильно. Относительное количество израсходованного твердого углерода на моль восстановленного железа оцениваемое отношением также мало меняется.

В самом деле, по уравнениям отношение остается примерно постоянным. Повышение концентрации восстановителей в горновых газах N0 увеличивает N и N и также смещает величину в сторону повышения. Такое смещение усиливается в связи с замедляющим действием Н2 на процессы газификации и, следовательно, в связки с уменьшением кажущейся величины. По этой причине повышается и температура а относительное количество газифицированного углерода уменьшается.

Последнее ведет к понижению температуры. Относительное количество газифицированного углерода величина отношения возрастает, что означает повышение степени прямого восстановления окислов железа. Иначе говоря, повышаются, а отношение (степень прямого восстановления) при неизменной скорости уменьшается. В работах, исходя из таких же соображений, считается, что понижение реакционной способности горючего должно снижать степень прямого восстановления и относительный расход кокса.

Иначе говоря, повышаются, а отношение (степень прямого восстановления) при неизменной скорости уменьшается. В работах, исходя из таких же соображений, считается, что понижение реакционной способности горючего должно снижать степень прямого восстановления и относительный расход кокса. Однако в прошлом не удавалось установить корреляцию между расходом кокса и его реакционной способностью. В последнее время в доменной плавке некоторых стран все шире применяют нефтяной IKOKC В качестве добавки к обычному коксу или к коксовой шихте.

Такие коксы обладают пониженной реакционной способностью и доменные плавки на них иногда приводят к экономил горючего. Понижение реакционной способности кокса смещает процессы прямого восстановления в область более высоких температур. Но это не обязательно ведет к экономии кокса. Вопрос о связи расхода кокса с его реакционной способностью остается не ясным и нуждается в детальном исследовании. Из уравнения следует, что с уменьшением Мс (относительного расхода кокса) повышается.

Расчет показал, что при величине снижения расхода кокса в доменной печи, обусловленного применением природного газа, повышается на 10 15 град. Уравнение позволяет весьма приближенно оценить величину только в зависимости от расхода кокса при постоянстве прочих условий. На самом деле картина более сложная. Рассмотрим два случая. В первом расход кокса снижается благодаря повышению нагрева дутья. Одновременно уменьшается относительное количество газа, и его объемная скорость по отношению к коксу ХЮЦ изменяется мало. Во втором расход кокса снижается благодаря применению природного газа.

Здесь объемная скорость газа по отношению к окисной фазе изменяется мало, но по отношению к коксу дои увеличивается. Концентрация восстановителей в газе No существенно возрастает, что понижает наблюдаемую константу скорости. Следовательно, числитель и знаменатель в экспоненте уравнений изменяются в противоположных направлениях, и его абсолютная величина резко сокращается. В результате значительно замедляется газификация углерода.

Температурные границы различных типов восстановления: Положение верхней температурной границы области смешанного восстановления Т2 определяется условиями. Причины, усиливающие это неравенство увеличение скорости восстановления Vi и уменьшение скорости газификации, углерода , повышают температуру и наоборот. Интенсивность восстановления окислов железа определяется константой скорости и остаточной "концентрацией" кислорода со. На нижней ступени теплообмена температура материалов изменяется замедленно и должна изменяться не сильно.

Относительное количество израсходованного твердого углерода на моль восстановленного железа оцениваемое отношением также мало меняется. В самом деле, по уравнениям отношение остается примерно постоянным. Повышение концентрации восстановителей в горновых газах N0 увеличивает N и N и также смещает величину в сторону повышения.

Такое смещение усиливается в связи с замедляющим действием Н2 на процессы газификации и, следовательно, в связки с уменьшением кажущейся величины. По этой причине повышается и температура а относительное количество газифицированного углерода уменьшается. Последнее ведет к понижению температуры. Относительное количество газифицированного углерода величина отношения возрастает, что означает повышение степени прямого восстановления окислов железа.

В работе для подтверждения вывода а возможности достижения при прямом восстановлении повышенных концентраций CO2 в печных газах приводятся данные наблюдений на различных доменных печах. В "подавляющем большинстве они соответствуют температурам ниже 1000°С, которые, кроме того, относятся к температурам газа. Именно их фиксируют при исследованиях на доменных печах.

Температуры конденсированных фаз должны быть еще ниже. Наличие незначительных концентраций CO2 и близость состава газа к равновесному для реакции в области температур выше 1000 1100°С подтверждается многочисленными наблюдениями на доменных печах ММК. Сербент и Крайнер дают иное решение для прямого восстановления во вращающейся печи.

Подобное выражение получается и для скорости. На первый взгляд кажется будто уравнения вида применимы к любым типам восстановления. Но это относится только к такому случаю, когда состав газа вокруг окисной фазы и кокса одинаков, что приемлемо для условий опытов с тщательно перемешанными порошками. При выводе уравнений фактически (принимается, что состав газа по отношению к реакциям и одинаков.

В доменной печи эти реакции пространственно разобщены и средний состав газа вблизи кусков кокса (в слое II) и вблизи окисной фазы (в слое I) различен. Поэтому уравнения, при выводе которых отсутствует ограничение, что концентрации компонентов в реакциях равны, больше соответствуют условиям доменной печи. Однако из-за отсутствия надлежащих исходных данных количественные расчеты по уравнениям так же, как и по уравнениям, затруднены.

Одновременно интенсифицируется восстановление окислов и возрастает концентрация N. Все это ведет к значительному увеличению концентрации Л и к существенно большему, чем в первом случае, повышению температур Тх и 7Y Таким образом, расчеты, основанные на слишком упрощенной модели процесса, дают заниженные значения изменения температуры и вовсе не учитывают повышения температуры Г2.

Относительное количество газифицированного углерода по уравнению, т. е. степень прямого восстановления, также заметно снижается. Итак, введение в горн доменных печей природного газа ведет к существенному снижению степени прямого восстановления окислов железа благодаря повышению относительного расхода и концентрации в газе восстановителей и увеличению объемной скорости газа по отношению к коксу.

    Пока нет новостей