Доменная печь химические процессы

Дать схему химических процессов, протекающих в различных частях доменной печи. Для чего прн выплавке чугуна к руде добавляют карбонат кальция [c.251]

Рис. 125. Химические процессы в действующей доменной печи.

Химические основы работы доменной печи. Химические процессы, протекающие в домне, могут быть разбиты на.четыре группы 1) восстановление железа и сопутствующих элементов (Si, Мп и др.) из их окислов 2) образование чугуна 3) шлакообразование и 4) образование доменного (колошникового) газа. [c.378]

Опишите принципы работы доменной печи. Какие химические процессы лежат в основе получения чугуна [c.256]

Какую роль играет каждое из перечисленных ниже веществ в химическом процессе, протекающем в доменной печи а) кокс 6) воздух в) известняк Напишите полные уравнения реакций, иллюстрирующие ваши ответы. [c.368]

Современные доменные печи работают главным образом на коксе. Используются также электрические доменные печи. Загружают доменную печь шихтой, состоящей из кокса, руды и флюса. В соответствии с этим и химические процессы, происходящие в домне, удобнее разделить на 3 группы реакции топлива, руды и флюса. [c.350]

Такие важнейшие производственные процессы в области химической технологии, как синтез и окисление аммиака, контактное получение серной кислоты, производство этанола из природного газа, крекинг нефти, получение чугуна в доменных печах, производство алюминия и многие другие всецело основаны на результатах физико-химического исследования реакций, лежащих в основе этих процессов. [c.6]

Теперь мы кратко повторим, какие химические процессы происходят в доменной печи. Завершите приведенные ниже уравнения. [c.384]

В соответствии с развитыми теоретическими представлениями при определении оптимальных по приведенным затратам массо- и теплообменного КПД, кроме стоимостных весовых коэффициентов, отражающих конъюнктурные ценовые факторы, существенную роль играют технологические весовые коэффициенты, являющиеся базовыми технологическими показателями стратегических моделей управления. В качестве примера значения А В иих отношение = А/В , а также исходные величины для их определения для некоторых важных технологий металлургического производства приведены в табл. 10.3 и 10.4. Величины В и/ определялись по [10.3, п. 10.7] для режима автогенерации, так как именно в этом режиме и работают находящиеся под управлением промышленные агрегаты. Для доменной печи и процесса прямого восстановления были использованы данные [10.16, 10.9], для процесса нагрева металла под прокатку (на примере печей с шагающими балками) использованы материалы [10.23,10.24]. Как видим, значения коэффициентов А для физико-химических восстановительных процессов (см. табл. 10.3) заметно выше, чем для параллельно протекающих процессов теплообмена (см. табл. 10.4), что объясняется более высокими вели- [c.310]

А теперь перейдем к краткому описанию (в несколько упрощенной форме) химических процессов, происходящих в доменной печи. [c.386]

Проведенный анализ энергетических затрат производства РеУ традиционными и альтернативными способами для условий ОАО Чусовской металлургический завод в работе [11.82] показал, что при производстве ГеУ с применением плазменного подогрева дутья и ГВГ в доменной печи энергоемкость процесса оказывается в 2,3-2,5 раза ниже, чем по традиционной схеме. Это происходит в основном за счет сокращения очень энергоемкой стадии химического передела. [c.546]

Коррозия металлов — химическое разрушение металлов при взаимодействии с окружающей средой — является самопроизвольным, необратимым процессом. Из-за коррозии ежегодно народное хозяйство теряет очень большие количества металла. Подсчитано, что продукция каждой восьмой доменной печи расходуется на восполнение потерь, вызываемых коррозией. Поэтому весьма важной задачей является разработка способов борьбы с коррозией и замедления этого процесса. Рассмотрим вкратце лишь коррозию во влажном воздухе, в результате которой теряется особенно большое количество металла. Этот процесс имеет электрохимический характер. [c.272]

В процессах массопередачи различают внешнюю и внутреннюю массопередачу. В качестве примера процесса, в котором в зависимости от условий скорость может определяться либо внешней, либо внутренней массопередачей, рассмотрим восстановление закиси железа. При обычных для верхних горизонтов доменной печи температурах собственно химическое превращение [c.360]

Огнеупорными называют строительные материалы, используемые для сооружения тепловых агрегатов и способные противостоять действию высоких температур, а также физическим и физико-химическим процессам, протекающим в этих агрегатах. В виде штучных изделий (кирпича различных размеров и форм) их применяют для кладки доменных, сталеплавильных, нагревательных печей черной металлургии, разнообразных печей цветной металлургии, стекловаренных и цементных печей, печных газоходов, дымовых труб и.д. Огнеупоры в виде монолитных масс служат для футеровки ковшей, отдельных узлов и частей печей (лещадей, подин, желобов для вьшуска металла, шлака и т.п.). [c.220]

Основным процессом переработки каменных углей является коксование. В процессе коксования из угля получают кокс для доменных печей, коксовый газ, обладаюш,ий высокой теплотворной способностью и разнообразные ценные химические продукты (аммиак, бензол, толуол, нафталин и др.). Переработкой угля путем коксования с одновременным получением химических продуктов занимается коксохимическая промышленность. [c.86]

Кроме того, кислород используют для интенсификации (ускорения) химических процессов в металлургии, при получении серной и азотной кислот. Например, вдувание в доменные печи обогащенного кислородом воздуха ускоряет выплавку чугуна и повышают его качество. [c.377]

В металлургическом производстве химический анализ играет важную роль для ведения контроля технологических процессов. Например, перед загрузкой в доменную печь руду подвергают химическому анализу, в ней определяют содержание не только железа, но и посторонних примесей (оксидов кремния, кальцпя и др.). Если окажется, что содержание оксидов железа ниже допустимого предела, то такая руда для загрузки в доменную печь непригодна. По количеству примесей определяют, каких и сколько нужно добавок, чтобы примеси отошли в виде шлака. Полученный из доменной печи чугун перед отправкой на дальнейшую переработку также подвергают химическому анализу в нем определяют количество вредны [c.7]

Сгорая в горне доменной печи за счет кислорода дутья, кокс образует газ с высоким содержанием окиси углерода, являющейся восстановителем окислов железа. При сгорании кокса в доменной печи созда отся высокие температуры, обеспечивающие прохождение необходимых физико-химических процессов и образование продуктов плавки. [c.389]

Методы химической технологии весьма распространены в нехимических отраслях промышленности металлургии, транспорте, электронике, энергетике, строительстве и др. Типичные химические процессы включают получение металлов (в доменных, мартеновских и других плавильных печах), горение в топках паровых котлов, двигателях внутреннего сгорания или ракетных двигателях, производство материалов для электроники и строительства. Решение проблем защиты окружающей среды невозможно без использования химических методов. [c.8]

Методы химической технологии весьма распространены в нехимических отраслях промышленности - металлургии, транспорте, электронике, энергетике, строительстве и др. Процессы получения металлов (в доменных, мартеновских и других плавильных печах) - типичные химические процессы. Горение топлива в топках паровых котлов, в двигателях внутреннего сгорания или ракетных - типичный химический процесс. Получение материалов электроники и строительных материалов тоже во многом связано с химическими процессами. Защита окружающей среды также использует химические методы. [c.10]

Химический состав и физические свойства извлекаемых при этом газов чрезвычайно разнообразны и зависят от вида топлива и способа его газификации. Некоторые искусственные газы являются побочными продуктами основного производства, например газы коксовых и доменных печей, а также абсорбционные и другие, выделяющиеся при химических процессах. [c.19]

Повышение скорости дутья часто служит мощным фактором интенсификации процесса горения и газификации. При горении топлпва в слоевой топке, в горне доменной печи и др. скорость процесса определяется скоростью доставки окислителя и отвода продуктов реакции от реагирующей поверхности и очень слабо зависит от скорости химической реакции. Поэтому повышение скорости дутья приводит к непрерывному повышению скорости реагирования и повышению производительности топливоиспользующего аппарата до тех пор, пока процесс реагирования не перейдет в кинетическую область. Однако, как показывают опыт и расчеты, этот переход происходит ири скоростях, значительно превышающих скорости, при которых сохраняется гидродинамическая устойчивость слоя. Таким образом, пределы интенсификации процессов сжигания твердого тоилива с помощью новышения скоростей дутья ограничены только устойчивостью залегания кусков в слое. [c.207]

Химические процессы, связанные с добычей металлов, сводятся главным образом к восстановлению соединений металла — обычно окисла или сульфида. Главным восстановителем является уголь, часто в виде кокса. В качестве примера можно привести восстановление окисла железа коксом в доменной печи (гл. 19). Иногда применяют и другие восстановители так, сурьму получают из стибнита ЗЬгЗз нагреванием с железом [c.327]

Помимо получения электроэнергии или жидкого и газообразного топлива, существует ряд прикладных отраслей, в которых необходимо контролировать реакцию углеродных материалов с газом. Одним из примеров необходимости реакции между углеродом и окружающей атмосферой является производство активированного угля. С другой стороны, крайне нежелательны реакции углерода в газовой фазе в тех случаях, когда он используется в доменных печах для восстановления железа из окислов или же в качестве материала для различных электродов. Использование с недавнего времени графита как замедлителя в ядерных реакторах выдвинуло новые требования о минимальном взаимодействии углерода с окружающей средой. Во всех этих случаях использования углерода, так же как и в других химических процессах, существенную роль для правильного проектирования и контроля за процессом играют детальные сведения о протекающих реакциях. [c.211]

Внедрение в черную металлургию кислородного дутья (в 1970 г. 48,1% стали в стране было получено в кислородных конверторах, между тем как в 1955 г.—-всего лишь 0,3%) дало возможность значительно повысить интенсификацию доменных процессов, увеличить производительность доменных печей, упростить их обслуживание, сократить расход кокса [141]. Химические продукты используются при плавке металлов в мартенах и электропечах, в процессах азотирования и цианирования, а также для сварки и травления металлов. [c.66]

Са1М Лв Шателье писал по этому поводу следующее. Газы, выходящие да лимовой трубы, содержат еще значительные количестна окиси углерода, благодаря чему, понятно, не используется значительное количество тепла. Неполноту процесса относили за счет недостаточного контакта между окисью углерода и железной рудой и в соответствии с этим увеличивали размеры доменных печей. В Англии дошли до печей с высотой, равной 30 м. Однако содержание окиси углерода в газах таких печей не снижалось. Тогда один опыт, стоивший несколько сотен тысяч франков, показал, что восстановление окиси железа окисью углерода полностью не протекает. Иа основе знания законов химического равновесия можно было бы прийти к подобному же результату со значительно меньшими издержками . [c.179]

Следует отметить для процессов тепломассообмена определенную универсальность аппарата описания обменных процессов в линейной постановке. Во многих производствах характерно протекание большинства процессов, как технологических, так и теплотехнических, в движущихся средах. В работе [4.73] была показана плодотворность применения линейного аппарата обменных процессов в движущихся обменивающихся средах как для процессов теплообмена, так и для характерных физико-хими-ческих (массообменных) процессов, в частности, для восстановительных процессов в доменных печах. В этих обменных процессах проявляется аналогия, связанная с погашением обменных потенциалов вдоль поверхностей обмена. Для теплообменных процессов таким потенциалом является разность температур, для химических процессов [c.299]

Доменную печь загружают сверху сначала коксом, а затем послойно смесью руды с коксом и флюсом (СаСОз или 5102) и окончательно одним коксом. Снизу в горн вдувают горячий воздух или кислород. На разных уровнях печи протекают различные химические процессы. В нижней зоне (в горне) в условиях высокой концентрации кислорода образуется оксид углерода(IV). Проходя через раскаленные слои кокса, он восстанавливается до оксида углерода (II) [c.491]

Эти значения свидетельствуют о высокой степени завершенности физико-химических процессов (восстановления) ддя верха доменной печи и о трудности дальнейшего увеличения изменением факторов, входящих в критерий интенсификации (коэффициент массоотдачи, поверхность реагирования). [c.314]

Анализ теплообменных процессов в доменной печи и печи металлизации (см. табл. 4.23) раскрывает характерные их особенности, высокую степень завершенности теплообменных процессов в доменной печи (л = 0,803) и низкую ее степень в печи металлизации (л = 0,414). Это различие обьясняется тесной связью физико-химических и теплообменных процессов в режиме управления (см. формулу (4.107)) и, в частности, тем обстоятельством, что достаточно близким и требуемым по технологии [c.314]

Каменный уголь также частично подвергают переработке для получения кокса, широко применяемого при выплавке чугуна в доменных печах и при производстве чугунного литья в вагранках. Попутно с коксом получается коксовый газ, используемый для оболрева сталеплавильных и других промышленных печей и применяемый также в качестве бытового топлива и сырья для получения водорода. В процессе коксования, кроме того, получают каменноугольную смолу, используемую для производства ряда химических продуктов от взрывчатых веществ до духов и фармацевтических П1репа ратов. Часть получаемой смолы применяют также в виде жидкого топлива в печах. [c.4]

Железо (I). Оксидные и сульфвдные руды железа-обжиг пирита-доменная печь-химические процессы в доменной печи-флюсы [c.470]

Обычно химический процесс получения металлов заключается в восстановлении соединений данного металла до свободного металла. В качестве восстановителя применяют главным образом уголь, чаш,е всего в виде кокса. В качестве примера можно привести восстановление двуокиси олова ЗпОг углем, описанное ниже другим примером является восстановление окисла железа коксом в доменной печи—этот процесс описан в следующей главе. Иногда наряду с углеродом применяют и другие восстановители так, сурьму получают из стибиита ЗЬзЗз нагреванием этого минерала с железом [c.406]

При проектировании реакторов, в которых осуществляются процессы между газообразной фазой и твердыми частицами, необходимо учитывать три фактора кинетику химической реакции, протекающей на поверхности одиночной частицы, распределение размеров частиц в исследуемом слое материала и гидродинамические условия, при которых находятся в аппарате газовая и твердая фазы. В тех случаях, когда кинетическая картина процесса сложна и недостаточно изучена, когда продукты реакции образуют обволакивающую среду и температура в реакторе значительно изменяется от точки к точке, исследование процесса затрудняется, расчет его в значительной степени базируется на экспериментальных данных-, накопленных лшоголетним опытом эксплуатации производства, и вновь создаваемые аппараты почти не отличаются от ранее действовавших. Доменные печи являются, вероятно, наиболее типичным промышленным примером подобных систем. [c.346]

Высокие требования к качеству углеродистьсх огнеупоров мопшых доменных печей по химической инертности в среде агрессивных газов, пористости, теплопроводности, прочностным свойствам диктуют необходимость изучения и разработки способов, обеспечивающих получение углеродных композитов с заданнь[ми свойствами. Одним их важных показателей для углеродистых огнеупоров является механическая прочность при сжатии. Интенсификация процесса плавки при повыщенных температурах и механических нагрузках резко уменьшает срок службы огнеутюрной футеровки. Основным наполнителем огнеупорных блоков являегся термически обработанный антрацит. Исходная механическая прочность антрацитов изменяется в результате термообработки и в процессе эксплуатации доменной печи. [c.120]

Существенным фактором, интенсифицирующим процессы горени [ и газификации твердых топлив, в ряде случаев можно считать также скорость потока реагирующих газов. В слоевых процессах скорость горония насколько высока и потребление кислорода в гетерогенных реакциях происходит так быстро и так активно, что длина кислородной зоны измеряется 2—3 диаметрами частиц, причем с повышением расхода дутья интенсивность гореиия углерода пропорционально возрастает (см. рис. 31). Практически скорость реагирования твердого топлпва в слое лимитируется только скоростью дутья и, следовательно, устойчивостью слоя кусков. Горение кокса в доменной печи, как известно, протекает при высоких темиературах (1600—2000°), и поэтому скорость процесса в основном оиределяется скоростью молярной диффузии, которая в свою очередь определяется скоростью дутья. Огромные скорости реакции твердых топлив, помимо благоприятных температурных условий, обеспечиваются высокими относительными скоростями между газом и частицами топлива. Высокие скорости обтекания газом кусков топлива, наряду с непрерывным подводом кнслорода к реакционной поверхиости, способствуют и отводу продуктов сгорания, в том числе и таких, как окись углерода, оказывающая тормозящее действие на горение углерода, и тем самым интенсифицируют слоевой процесс. Пределом скорости реакции в слое является переход в кинетический режим, когда суммарная скорость реакции будет определяться пе скоростью подвода окислителя, а скоростью химической реакцрш. Однако этого предела в кислородной зоне обычно достигнуть не удается, и практически суммарная скорость реакции в слое определяется, как раньше указывалось, такой скоростью подвода реагирующего газа, при которой сохраняется устойчивость залегания кусков топлива в слое. В зависимости от фракционного состава топлива критическая скорость газового потока, при которой теряется устойчивость частиц в слое, характеризуемая данными, приведенными [c.560]

Газ, выходяш,ий из печи, вследствие незаконченности реакции, содержит еще значительное количество окиси углерода. Незаконченность процесса объясняли недостаточной продолжительностью контакта между окисью углерода и рудой устранить этот недостаток пытались, увеличивая высоту доменных печей. Однако содержание СО в отходящих газах не уменьшалось. В конце концов было обращено внимание на то, что восстановление FeaOg окисью углерода идет не до конца вследствие химической обратимости реакции. Опора на законы термодинамики химических реакций позволила бы быстрее и без больших материальных затрат указать на те факторы, от которых в действительности зависит степень восстановления РваОз (температура, давление СО и т. д.). [c.66]

Рис. 4.13. Характерные Э-И-харакгеристики для физико-химических (А) и теплообменных — противоток (Б) процессов а — " Л, в обычном режиме (без автогенерации) б — т = = /(Z ) и л, =/(Z,) в режиме ТМОУ в—m и и в режиме ТМОУ г—и = v . Без автогенерации 7И = 1 = onst и = 1 = onst В режиме ТМОУ v = 1 1,429 9 = 0 = l.Z и Z, соответствуют кризисам нижнего уровня и соответствуют кризисам верхнего уровня ДП и НП — характерные параметры для верха доменной печи и секционной нагревательной печи Z = Z m

Составьте уравнения всех возможных реакций последовательного восстановления гематита РезОз монооксидом углерода (этот процесс протекает в доменной печи). Какой химической обработке подвергают неоксидные минералы железа, в частности пирит РеЗг, перед загрузкой в доменную печь [c.144]

Сухую перегонку торфа ведут с целью получения торфяного кокса, который используют в доменных печах, вагранках, кузнечных горнах, химическом производстве. Процесс коксования торфа происходит при температуре около 600 С. Болыиим преимуществом торфяного кокса перед каменноугольным является его высокая реакционная способность, а также незначительное содержание серы и отсутствие фосфора, что повышает качество выплавляемого металла. Состав и выход продуктов, получаемых при сухой перегонке, зависят от вида твердого топлива (табл. 44). [c.131]

Радиоактивность (от лат. radio — излучаю и a tivus — деятельный) —самопроизвольное превращение неустойчивых (нестабильных) изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер (напр., гелия). Существует а-распад, -распад, которые часто сопровождаются испусканием у-лучей, спонтанное деление и др. Скорость радиоактивного распада характеризуется периодо.м,полураспада (Т" / ). Наиболее распространенной единицей измерения Р. является кюри. Р. используется в науке, технике и медицине. См. Радиоактивные изотопы, Радиоактивные элементы. Радиоактивные изотопы — неустойчивые, самопроизвольно распадающиеся изотопы химических элементов. При радиоактивном распаде происходит превращение атомов Р. и. в атомы одного или нескольких других элементов. Известны Р. и. всех химических элементов. В природе существует около 50 естественных Р. и. с помощью ядерных реакций получено около 1500 искусственных Р, и. Активность Р. и. определяется числом радиоактивных распадов в данной порции Р. и. в единицу времени (единица активности — кюри). Р. и. характеризуются периодом полураспада (время, в течение которого активность убывает вдвое), типом и энергией (жесткостью) излучения. Р. и. широко используются в науке и технике как радиоактивные индикаторы и как источники излучений. В технике применяются только некоторые из искусственных Р. и.— наиболее дешевые, достаточно долговечные с легко регистрируемым излучением. Наиболее важные области применения — радиационная химия, изучение механизма различных химических процессов, в том числе в доменных и мартеновских печах, износа деталей машин, режущего инструмента, процессов диффузии и самодиффузии и др. В у-дефектоскопии используются Р. и. с у-излученнем для просвечивания изделий и материалов, для выявления внутренних дефектов. [c.110]

Лабораторные установки подобного рода по организации процесса и результатам исследований наиболее близки к условиям технических аппаратов—топок, печей, котлов, газогенераторов, вагранок и т. п. —для сжигания п газификации топлив в виде слоя, пылеугольной аэровзвеси и т. п., а также к условиям сжигания кокса в доменных печах [33, 210] (рис. 32). Однако и лабораторные, и опытно-промышленные исследования таких комплексных процоссов горения и газификации, являясь очень важными для разработки теории, не могут служить основанием для изучения кинетики и тем более механизма химических реакций — окислония, восстановления и т. п. В них можно только выявить роль и-характер нротекания той илн другой реакции в общем процессе. [c.166]

Для рассматриваемых процессов характерна высокая степень прямых массообменных КПД (физико-химических завершенностей), для верха доменной печи и шахтной печи металлизации соотвественно = 0,835 и = 0,870, однако физико-химичес-кие (массообменные) КПД находятся на сравнительно низком уровне используется только около трети химического потенциала восстановителей (Лп, 0,379 и л , = = 0,313). Это обьясняется в соответствии с формзшами (4.85) и (4.87) для л и достаточно неблагоприятными условиями термодинамического равновесия процессов восстановления, что приводит к большим химическим потерям с отходящими газами. Для увеличения эффективности необходимо ставить вопрос об использовании различных видов регенераций и, в частности, о необходимости применения химикохимической регенерации. Наглядно роль химико-химической и теплообменной регенерации продемонстрирована на рис. 4.9. Так, применение в процессе металлизации окатышей химико-химической регенерации (использование колошникового газа после обогащения в шахте печи со степенью регенерации Лр, = 0,67 [4.22, 4.23, 4.82]) позволяет поднять итоговую физико-химическую эффективность процесса в соответствии с формулой (4.66) до 0,523. В доменном процессе такая регенерация не используется, и итоговый физико-химический КПД л остается на уровне около одной трети. [c.314]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология