МЕТАЛЛУРГИЯ ЖЕЛЕЗА – Часть 118

Ri = OiZOui = 0,5С02/(С02 + O1SCO); откуда С0/С02 = (0,5 –

При Ri = 0,2СО/СО2 = 3; при Д, = 0,15СО/СО2 = 4,6. Таким образом, в большинстве случаев СО : CO2 = 3+4,6.

Летучие вещества твердого топлива

При использовании углей, богатых летучими веществами (бурые угли, буроугольный полукокс и пр.), следует, исхо­дя из проектируемой технологии, определить использование их в качестве восстановителя. При этом надо иметь в виду, что если летучие выделяются при низких температурах (ни­же 300—400 0C), их участием в восстановительном процессе можно пренебречь. Это предполагают при сдвиге области выделения летучих в район более высоких температур (500-700 °С) и при металлизации на конвейерной машине. В указанном диапазоне температур в слой подают теплоноси­тель достаточно высокого окислительного потенциала, кото­рый подавляет восстановительные возможности летучих. В отдельных благоприятных случаях можно допустить восста­новление летучими веществами твердого топлива некоторого количества Fe2O3 до FeO.

Поведение попутных элементов,„ v.»,

При металлизации рудоугольных окатышей обычно прини­мают: степень восстановления оксида цинка и перевода в газовую фазу металлического цинка 80—100 %; степень уда" ления мышьяка в виде As2O3 90—100%; степень восстановле – 254 ния меди, никеля, кобальта 100; оксиды марганца полностью восстанавливаются до MnO; степень удаления серы 30-50%; хром, ванадий восстанавливаются до низших оксидов; титан, фосфор, кремний не восстанавливаются.

Составление балансовых уравнений

Определение относительных массовых потерь рудоугольных окатышей при восстановлении Оксидов железа углеродом

При С0/С02 = 4 можно записать восстановление оксидов железа твердым углеродом следующим образом:

6Fe203 + 5С = 12FeO + 4СО + CO2; 12FeO + IOC = 12Fe + 8СО + 2СОг;

6Fe203 + 15С = 12Fe + 12CO + 3C02.

При этом предполагают, что 1/5 часть кислорода на обеих стадиях реакции отнимает продукт прямого восстанов­ления — монооксид углерода. Поэтому вторую реакцию можно записать, как

IOFeO + IOC = IOFe + ЮСО; 2FeO + 2СО = 2Fe + 2СО,;

L2FeO + IOC = 12Fe + 8CO + 2СОг.

Потеря массы смеси углерода и оксида железа при вое – становлении Fe2O3 до FeO (кг/кг Fe2O3): 1

«I = (4 • 28 + 44): (б • 160) = 0,1625.

Потеря массы смеси углерода и FeO при воссхановлекии FeO до Fe:

«г = (8 • 28 + 2 • 44)/(12 • 72) = 0,361.

Расход углерода при восстановлении 1 кг Fe2O3 до FeO:

– 60/(6 • 160) = 0,0625 кг С/кг Fe2O3.

Расход углерода при восстановлении 1 кг FeO до Fe: Ъг = 120/(12 • 72) = 0,139 кг С/кг FeO. Баланс нелетучего углерода шихты

Обозначим: X— расход железорудной смеси, кг/100 кг металлизованного продукта; Y – расход твердого восстано­вителя, кг/100 кг металлизованного продукта; Z – расход флюса, кг/100 кг металлизованного продукта; D – расход добавок, кг/100 кг металлизованного продукта; Fe2O3; FeO и т. д. – содержание соответствующих соединений и элемен­тов в компонентах шихты, доли единицы; Cocr – остаточное содержание углерода в металлизованном продукте, кг/100 кг металлизованных окатышей; Снел – содержание нелетучего углерода в твердом восстановителе, доли единицы.