Чугун как восстановитель

Производство чугуна. В процессе производства чугуна железная руда (обычно в виде агломерата или окатышей) загружается в смеси с восстановителем (коксом) и флюсующим материалом (известняком) в большую вертикальную печь, называемую доменной. Горячий воздух вдувается в нее через несколько фурм, расположенных по окружности вблизи донной части печи. (Отсюда и английское название доменной печи — дутьевая печь .) На разных горизонтах печи осуществляется ряд реакций. [c.305]

IV. Какие вещества являются восстановителями в процессе выплавки чугуна [c.225]

Общий принцип получения металлов из природных соединений заключается в следующем чем более активен данный металл, тем более энергичный восстановитель необходимо использовать для его выделения. Типичными восстановителями в металлургии являются водород, углерод, активные металлы (А1, Zn, Mg, Са, щелочные металлы). Выбор подходящего восстановителя определяется не только возможностью протекания самой окислительно-восстановительной реакции (отрицательно значение ДО), но и протеканием побочных реакций избытка восстановителя с восстановленным металлом. Многие переходные металлы можно восстанавливать из оксидов углеродом. Однако он образует с рядом металлов хрупкие и тугоплавкие фазы внедрения. Иногда этот эффект используют сознательно, например при карботермическом восстановлении железной руды в доменных печах с образованием чугуна. [c.252]

Перечислить газообразные и твердые вещества, являющиеся в процессе выплавки чугуна из железной руды восстановителями и окислителями. [c.222]

В руднотермических электропечах осуществляют многие восстановительные процессы, в ходе которых загружаемые в печь руды, представляющие собой окислы различных элементов, в присутствии восстановителя (обычно углерода) при высокой температуре восстанавливаются и сплавляются с железом, содержащимся в шихте, давая в виде конечного продукта сплав данного элемента с железом. К ним также относятся получение карбида кальция СаСг при восстановлении кальция из СаО (обожженного известняка) е условиях избытка углерода в шихте получение так называемого роштейна при плавке медно-никелевых сернистых руд получение электрокорунда плавка муллита получение карборунда графитирование прессованных электродов получение карбида серы, карбида бора, титановых шлаков, конденсационного цинка и свинца и некоторые другие. К таким процессам следует также отнести возгонку фосфора, получе- 1ие черного цианида и электроплавку чугуна. В настоящее время разрабатываются в промышленном масштабе процессы получения руднотермическим путем (плавкой в электропечи) силикоалюминия и других продуктов, осуществление которых будет значительно рентабельнее, например, применяющегося ныне для получения алю.чи-ния процесса электролиза. [c.116]

Поскольку обычно считают, что ценность калории в бедном газе меньше, чем в коксе, то эта реакция считается нежелательной. Но в связи со значительным уменьшением расхода кокса на тонну чугуна в последние годы больше не боятся избытка СО. Действительно, эту реакцию раньше иногда называли реакцией потери углерода , теперь же ее называют реакцией регенерации газа-восстановителя . [c.192]

Помимо доменного газа, являющегося низкокалорийным топливом, в доменную печь могут вдуваться углеводороды (жидкие и газовые виды топлива), главная задача которых — замещение коксовой колоши. Углеводороды обычно вдувают через фурмы, используемые для вдувания воздуха. При вдувании всех видов топлива наблюдается снижение рабочей температуры в фурменной зоне. Помимо этого жидкие виды топлива склонны к крекингу и образованию сажистого углерода, который попадает в поднимающиеся газы, поэтому интенсивность вдувания дополнительных топлив и степень замещения кокса углеводородами ограничены. Другим, лишенным отмеченных недостатков способом вдувания углеводородов является подача их в верхнюю зону шахты. Однако для этого требуется предварительная конверсия углеводородов в окись углерода и водород. Вдувание горячих газов-восстановителей способствует прямому восстановлению части железной руды в шихте, снижению расходов кокса и воздушного дутья на выплавку чугуна. [c.305]

На основании анализа доменного процесса можно определить роль кокса и требования к его качеству. Кокс, сгорая в доменной печи, является источником получения восстановителя оксидов железа. Чем больше в коксе углерода, тем выше качество кокса, а чем больше в коксе минеральных составляющих и влаги, тем качество кокса хуже. Влага просто балласт, но она испаряется еще на колошнике, а вот каждый лишний процент зольности в коксе на 1,5—2,0% снижает производительность доменной печи. Для одной современной домны это означает снижение производства до 100 тыс.т чугуна в год. [c.11]

Благодаря 3. р. стало доступным промышленное производство ароматических аминов, в частности анилина, который раньше получали из красителя индиго. В настоящее время в качестве восстановителя пользуются чугунными стружками в кислой среде. [c.100]

Примерами пирометаллургического производства" металлов с использованием в качестве восстановителя углерода могут служить способы получения кобальта, никеля, цинка, магния, олова, ванадия в виде сплава с железом — феррованадия, феррохрома, ферромарганца. Но самым значительным пирометаллургическим производством является доменное — поставщик основного продукта тяжелой промышленности чугуна. , [c.294]

Графит широко используется для изготовления тиглей. Стержни из графита применяются как электроды. Много графита идет на производство карандашей. Алмаз используется в ювелирной промышленности. Технический алмаз (с примесями) используется как абразивный материал. Углерод и кремний применяются для производства различных сортов чугуна. В металлургии углерод используется как восстановитель, а кремний из-за большого сродства к кислороду — как раскислитель. Кристаллические кремний и германий в особо чистом состоянии (не более 10 ат. % примеси) используются как полупроводники в различных устройствах [c.458]

Однако впоследствии в качестве восстановителя стали применять водород. В настоящее время основным промышленным способом получения анилина является восстановление нитробензола чугунными стружками в присутствии небольшого количества соляной кислоты (ее обычно заменяют хлоридом аммония). Этот процесс можно представить уравнением [c.408]

С переходом в 30-е годы к низкошахтным печам, позволившим работать на любом восстановителе, электротермическое получение чугуна из руд широко применялось в Швеции, Норвегии и Италии. Считают, что такой способ получения чугуна может конкурировать с доменным, если 1 квт ч электроэнергии дешевле 0,25 кг кокса. [c.161]

Во всех рассмотренных выше примерах перманганатометриче-С1<их определений рабочим раствором являлся раствор КМПО4, которым и титровали те или иные восстановители. При описываемом ниже методе определения марганца в стали, чугуне и других иеш,ествах приходится после растворения навески в кислотах Мп -ион окислять до Мп04-иона, после чего полученный мали-ново-фиолетовый раствор титровать раствором восстановителя до обесцвечивания. [c.390]

Хромистые чугуны обладают высокой коррозионной стойкостью в окислительных средах. В холодной азотной кислоте, как в разбавленной, так и в концентрированной, хромистые чугуны стойки. В концентрированной горячей кислоте коррозионная стойкость хромистых чугунов значительно ниже стойкости стали типа Х18Н9. В 70 /о-ной фосфорной кислоте, в нитрозилсер-ной кислоте, в уксусной кислоте, в растворах солей, в том числе и в хлористых, в большинстве органических соединений (ие являющихся восстановителями) хромистые чугуны не подвергаются коррозии. Они также отличаются стойкостью к некоторым расплавленным металлам (алюминий, свинец). [c.244]

В России уже в XVIII в. химическая промышленность была представлена довольно широко развитой выплавкой чугуна с применением в качестве восстановителя древесного угля, производством стали, высокое качество которой пользовалось заслуженным прн-знани( м, переработкой древесины с получением различных продуктов, соляными и другими промыслами. В становлении промышленности в России того времени большую роль сыграли труды Михаила Васильевича Ломоносова (1711 — 1765), которые явились и основополагающими для химии как науки. Добыча и переработка горючих ископаемых были слабо развиты, хотя в XIX в. Дмитрием Ивановичем Менделеевым (1834—1907) и другими учеными велись работы по изысканию целесообразных способов переработки нефти и использованию ее как химического сырья. Однако общая экономическая отсталость царской России сильно сказывалась на химической промышленности, которая в предреволюционные годы была развига очень слабо и частично базировалась на импортном сырье. Это обусловливало и состояние химической науки, которая не имела для своего развития достаточной материальной базы и действенной поддержки со стороны государства. Тем не менее русские ученые обогащали мировую химическую науку трудами первое ененного значения. [c.9]

Топливо обеспечивает создание в печи высоких температур, ирп6упдстмт.ту д тгя прптекяттия реакций восстановления оксидов железа, образование оксида углерода (П) и водорода, йв-ляющихся газообразными восстановителями, диффузию углерода в восстановленное железо и образование чугуна. В качестве топлива используется преимущественно каменноугольный кокс и, для снижения его расхода, добавки газообразного (природный и коксовый газы), жидкого (мазут) и аэрозольного (угольная пыль) топлив. Доменный кокс должен обладать высокой прочностью, сопротивлением к истиранию, не спекаться в условиях доменного процесса и содержать минимальные количества золы, серы и фосфора. Так, например, повышение содержания серы в коксе на 1 % увеличивает расход кокса на 10% и снижает производительность печи на 20%. Обычно, в металлургическом коксе содержится золы 8—12%, серы 0,5—2,0% и фосфора до 0,5%. [c.54]

КАРБИДЫ — соединения металлов или неметаллов с углеродом. К.— тугоплавкие твердые вещества, нерастворимые ни в одном из известных растворителей. Наиболее распространенный метод получения К- заключается в нагревании до температуры около 2000 С смеси соответствующего металла или его оксида с углем в атмосфере инертного или восстановительного газа. Преобладающее большинство К. (карбид бора В4С, кремния Si , титана Ti , вольфрама W , циркония Zr и др.) очень твердые, жаропрочные, химически инертные. К. применяют в производстве чугунов и сталей, различных сплавов современной техники, используют в качестве абразивных материалов, восстановителей, рас-кислителей, катализаторов и др. К. вольфрама и титана входят в состав твердых и жаропрочных сплавов, из которых изготовляют режущий и буровой инструменты из К. кремния (карборунд) изготовляют шлифовальные круги и другие абразивы К. железа Feg (цементит) входит в состав чугунов и сталей К. кальция применяется в производстве ацетилена, цианамида кальция и др. К. используют как материалы для электрических контактов, разрядников и многого др. (см. Кальция карбид. Карборунд). [c.119]

Использование природного газа. Стоимость кокса составляет до 50% себестоимости выплавляемого чугуна, к тому же запасы коксующихся углей ограничены. Замена части кокса прщюдным газом обогащает газовую фазу восстановителями, в том числе, водородом, снижает температуру в горне при использовании обогащенного кислородом дутья,повышает удельный вес процессов косвенного восстановления оксидов железа и уменьшает количество образующейся золы и, следовательно, [c.72]

Обычно на выплавку 1 т шлака расходуется 2 т боксита, 0,5 т пирита, 0,3 т антрацита и 0,1 т чугунной стружки. При восстановительной плавке доля стоимости восстановителя в цеховой себестоимости электрокорунда составляет 3,5—4,5%, при оксисульфидной плавке она несколько выше. [c.109]

В отличие от других металлов, рассматриваемых в настоящей главе, 90—95% Добываел ого марганца применяется в черной металлургии для раскисления, обессеривания и легирования стали. Марганец легко взаимодействует с кислородом и серой и удаляется со шлаком, освобождая сталь и чугун от этих элементов. Для такой цели применяется иногда марганцевая руда, но чаще —ферросплавы марганца, выплавляемые из руд в электротермических или в доменных печах с углеродом в качестве восстановителя. [c.279]

На заре развития металлургической промышленности в США оксид железа, когорый добывался в окрестности Верхнего Озера, восстанавливали в доменных печах, расположенных неподалеку от шахт, и таким образом получали чугун. В качестве восстановителя в доменных печах использовали древесный уголь, который получали из твердой древесины (этот способ был экономически вьц-оден из-за малых расходов на транспортировку). Какое количество чугуна, содержащего 3% углерода, можно было получить из каждого килограмма железной руды, если предположить, что ею был магнетит РезО , имевший чистоту 66% [c.369]

Исходными (плавильными) материалами для выплавки чугуна — их называют шихтой — служат руда в виде оксида железа, кокс, флюсы. Железную руду предварительно обогащают, отделяя пустую породу ( хвосты ). Кокс выполняет двойную роль он является источником энергии, необходимой для начала реакции, и служит для получения оксида углерода (II), являющегося восстановителем железа. С помощью флюсов превращают пустую породу в лекгоплавхие соединения — шлаки. [c.145]

Примен. легирующие добавки в чугун, сталь и сплавы цветных металлов геттеры в электронных приборах компоненты магнитных материалов, зажигат. и трассирующих составов, аккумуляторов Нз, мишметалла восстановители др. металлов раскислители стали. [c.297]

А,- в виде порошка и гранул - раскислитель чугуна и стали, восстановитель оксидов при получении металлов (напр., Сг, Мп, Са) и сплавов (напр., ферромолибдена, феррониобия, ферровольфрама) методом алюминотермии, компонент твердых ракетных топлив, пиротехн. составов, ВВ. Алюминиевая пудра и паста-пигменты лакокрасочных материалов пудра используется также как газообразователь в произ-ве ячеистых бетонов. [c.117]

Получение. Схема металлургич. передела железных руд включает дробление, измельчение, обогащение маги, сепарацией (до содержания Ре 64-68%), получение концентрата (74-83% Ре), плавку осн. массу Ж. выплавляют в виде чугуна и стали (см. Железа сплавы). Технически чистое Ж., или армко-Ж. (0,02% С, 0,035% Мп, 0,14% Сг, 0,02% 8, 0,015% Р), выплавляют из чугуна в сталеплавильных печах или кислородных конвертерах. Чистое Ж. получают восстановлением оксидов Ж. твердым (коксик, кам.-уг. пыль), газообразным (Н2, СО, их смесь, прнр. конвертированный газ) илн комбинир. восстановителем электролизом водных р-ров илн расплавов солей Ж. разложением пентакарбонила Ре(СО)5 (карбонильное Ж.). Сварочное, илн кричное, Ж. производят окислением примесей малоуглеродистой стали железистым шлаком прн 1350°С илн восстановлением из руд твердым углеродом. Восстановлением оксидов Ж. прн 750-1200°С получают губчатое Ж. (97-99% Ре)-пористый агломерат частиц Ж. пирофорно в горячем состоянии поддается обработке давлением. Карбонильное Ж. (до 0,00016% С) получают разложением Ре(СО)5 при 300 °С в среде КНз с послед, восстановит, отжигом в среде Н2 прн 500-600 С, порошок с размером частиц 1-15 мкм перерабатывается методами порошковой металлургии. Особо чистое Ж. получают зонной плавкой и др. методами. [c.141]

Из ионных К. наиб, важен кальция карбид СаСз, из ковалентных В4С и 81С. Металлоподобные К. упрочняют чугун и сталь [РСзС, (Ре,Сг)зС, Ре2> ,С, (Ре,Сг,Мо)2,Сб], они являются основой твердых вольфрама сплавов (w , Т1С С, Т1С ТаС УС) и др. твердых сплавов (Т1С, УС, СгзС , ТаС), используемых для обработки металлов резанием. К. применяют также как восстановители, раскисли-тели и катализаторы, они входят в состав жаропрочных и жаростойких композиционных материалов, в т ч. керметов. [c.317]

К. к. применяют для выплавки чугуна (доменный кокс) как высококачественное бездымное топливо, восстановитель железной р>лы. разрыхлитель шихтовых материалов. К. к. используют также как ваграночное топливо в литейном произ-ве (литейный кокс), для бытовых целей (бытовой кокс), в хнм и ферросплавной отраслях пром-сти (спец. виды кокса). Доменный кокс должен иметь размеры кусков не менее 25-40 мм при ограниченном содержании кусков менее 25 мм (не более 3%) и более 80 мм. Литейный кокс по раз.мерам кусков крупнее доменного наиб, пригоден продукт, в к-ром отсутствуют куски менее 60-80 мм. Главное отличие литейного кокса от доменного - малое содержание 8. к-рое не должно превышать 1% (в доменном коксе до 2°/о) В пром-сти ферросплавов используют мелкий кокс (напр., фракцию 10-25 мм), при этом в отличие от доменного и литейного произ-в предпочитают применять продукт с большой реакц. способностью. Требования по прочности к бытовому коксу менее жесткие, чем к доменному и литейному Во всех произ-вах лучшее сырье-наиб, прочный малозольный и малосернистыи кокс, содержащий небольшое кол-во мелких фракций. Мировое произ-во К. к. 400 млн. т/год, причем СССР занимает I -е место в мире. [c.424]

Перспективы развития коксохим. произ-ва определяются гл. обр. намечаемым объемом выработки и направлениями научно-техн. прогресса в черной металлургии. Доменный процесс остается осн. способом выплавки чугуна и, следовательно, кокс сохранит свое значение как источник тепла, восстановитель железных руд и разрыхлитель шихтовых материалов. [c.428]

Применеиие. К.-один нз осн. полупроводниковых материалов в электронике. Приборы на его основе могут работать при т-рах до 200 °С. Его используют для изготовления интегральных схем, диодов, транзисторов, солнечных батарей, фотоприемников, детекторов частиц в ядерной физике и др., а также линз в приборах ИК техники. В металлургии К. применяют как восстановитель (для получения силико-марганца, силикоалюминия и др.), при произ-ве ферросилиция, для раскисления-удаления растворенного в расплавленных металлах кислорода. К.-компонент электротехн. н др. сталей, чугунов, бронз, силуминов. К. и его соед. используют для получения кремнийорг. производных и силицидов ряда металлов. а-81 Н применяют для изготовления солнечных батарей, полевых транзисторов и др. [c.509]

У. о.- высококалорийное топливо, одно из осн. исходных в-в в орг. синтезе (при получении спиртов, алвдегвдов, кетонов, углеводородов, карбоновых к-т и др.), восстановитель в металлургии (напр., при выплавке чугуна и стахш). [c.27]

Титрование Мп(П) раствором перманганата калия до Мп(П1) наиболее удобно проводить при потенциале платинового электрода -f-0,4 в (отн. МИЭ) [154, 594, 595, 661, 1022]. При этом полностью исключается как анодный ток окисления Mn(II), так и катодный ток, образующ ийся при титровании Мл(П1). Кривые титрования получаются отчетливыми. Ионы Fe(III), Al(III), Ti(IV), a(II), Mg(II), Ni(II), o(II) в присутствии пирофосфата не мешают титрованию, так как образуют с пирофосфатом натрия комплексные соединения, не окисляюш иеся КМПО4 при указанном значении потенциала. Сг(П1) дает комплексное соединение с пирофосфатом натрия, состав и прочность которого изменяются во времени и поэтому в его присутствии необходимо выдержать раствор 15— 20 мин. перед титрованием. Восстановители должны отсутствовать. Обычно титрование проводят с одним или двумя платиновыми индикаторными электродами. Использование амперометрической установки с двумя индикаторными электродами обеспечивает резкое возрастание величины тока вблизи точки эквивалентности, что позволяет заканчивать определение без построения графиков. Амперометрическое титрование Ми(II) по катодной волне перманганата с применением медного и графитового электродов дает удовлетворительные результаты. Недостаток графитового электрода — довольно медленное установление величины тока. Медные и молибденовые электроды не пригодны для проведения анодных процессов на фоне раствора пирофосфата натрия. Ниобий-танта-ловый электрод не может служить индикаторным электродом при амперометрическом титровании перманганатом [153]. Были применены серебряные и другие электроды [1006, 1489]. Титрованием Мп(П) перманганатом калия до Мп(1П) определяют марганец в стали, чугуне [661, 1084, 1489] и цинковых электролитах [154]. [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология