МЕТАЛЛУРГИЯ ЖЕЛЕЗА – Часть 50

Оценивая влияние этих двух факторов вместе, необходимо отметить, что каждому значению пористости и диаметра куска соответствует определенный состав газовой фазы, при котором наблюдается максимальное значение содержания углерода. Для больших диаметров кусков и малых пористос – 110

^m———————————————————————————————————————————————

Хей оно соохветсхвуех сосхавам с большим содержанием во­дорода, чхо обусловлено лимихированием процесса скоростью образования металлического железа – катализатора распада СО. При высокой пористости и малых размерах кусков про­цесс лимитируется уже скоростями химических реакций (148)—(150), и максимальное содержание углерода в метал­лизованном продукте соответствует восстановительной сме­си, состоящей из 75 % СО и 25 % Hr Таким образом, путем изменения диаметра и пористости кусков шихты, а также состава газа-восстановителя можно регулировать конечное содержание углерода в металлизованном материале.

Для температуры 700 0C и пористости 35-37%, наиболее часто встречающейся в практике,

[С] = 0,01 + 0,08(с0) – 0,0007(с0)г [С] = 0,14 + 0,118б(СО) – O1OOlO(CO)2

Где [С] — содержание углерода в

(СО) — содержание СО в газе, %.

Изменение содержания углерода в восстанавливаемом ма­териале в ходе процесса восстановления определяется соот­ношением между приходом углерода за счет распада СО и расходом углерода на восстановление. Основное науглерожи­вание протекает после достижения степени восстановления 70-80 %. Таким образом, добиться заметного содержания углерода в окатышах при низких степенях металлизации в низкотемпературном процессе невозможно.

Конечное содержание углерода определяется закономер­ностями заключительного этапа после достижения степени восстановления 70-80 %. Повышение температуры газа – восстановителя приводит к уменьшению содержания углерода, что связано с увеличением времени пребывания окатышей в зоне более высоких температур, для которых характерно уменьшение скорости науглероживания. Необходимо также отметить, что содержание углерода при всех температурах выше для офлюсованных окатышей, чем для неофлюсованных, следовательно, при повышении температуры восстановления

Для размера куска 25 мм; (153)

Для размера куска 10 мм, (154)

Губчатом железе, %;

111

За счет ввода флюса в шихту окатыша можно добиться под­держания содержания углерода на прежнем уровне.

Определение количества связанного углерода и его расп­ределение по сечению окатышей показали, что доля связан­ного углерода увеличивается с ростом температуры газа – восстановителя от 10-15 % до 20—30 % для офлюсованных окатышей и остается примерно постоянной и равной 20-30% для неофлюсованных, причем количество связанного углерода для офлюсованных и неофлюсованных окатышей примерно равно и не превышает 1—1,3%. Таким образом, увеличение общего содержания углерода при использовании офлюсованных окаты­шей происходит за счет увеличения количества свободного углерода. Необходимо также отметить, что углерод сосре­доточен в основном в периферийной зоне окатыша, что обусловлено тем, что первые порции металлического железа, являющегося катализатором распада СО, образуются именно на поверхности окатыша.