23)Что такое «температура химического кипения» известняка и как на нее влияют условия доменной плавки?

С повышением температуры упругость диссоциации CaCO₃ возрастает и при определенной температуре превышает давление газов в печи. В результате этого образующийся при разложении CaCO₃ оксид углерода будет выталкиваться из пор и каналов, ускоряя процесс разложения. Температура, при которой упругость диссоциации становится равной давлению газов в печи, соответствует на оси абсцисс точке, называется температурой химического кипения.

24) В чем состоит отрицательный эффект разложения известняка в дп и почему этот процесс целесообразно перевести на аглоленту?

Разложение известняка растягивается во времени и по высоте доменной печи, это обуславливается: 1.Непрерывным опусканием известняка вместе с материалами, в результате чего его разложение, начавшееся в определённой области печи, завершается на более низком горизонте по высоте. 2.Протиканием процесса, в течении определённого времени, зависящим от скорости разложения и размера куска известняка. 3.Различием температур на поверхности и внутри куска, которое определяется теплопередачей внутри куска. Вследствии этого требуется значительный перегрев куска на поверхности, чтобы температуры в центральной зоне куска достигли значений, при которых идёт разложение.разложение карбонатов и оксида углерода вызывает заметное повышение расхода теплоты и кокса на ед. массы выплавляемого чугуна вследствии: 1.отрицательного теплового эффекта обеих реакций, компенсируемого лишь теплотой, выделяемой при сгорании у фурм углерода. 2. расхода углерода для взаимодействия с оксидом углерода по реакСО2+С=2СО-165, 797 МДж. Причём повышение кокса снижает производительность печи. Таким образом, применение известняка в д п приводит к вредным последствиям для дом процесса. Но эта проблема была решена переносом процесса разложения на агломерационную машину при производстве офлюсованного агломерата или обжиговую машину при производстве окатышей.

25.Какова схема восстановления окислов железа в доменной печи? Напишите реакции восстановления железа окисью углерода и водородом.

Восстановление железа в доменной печи. 

Восстановление железа происходит по мере продвижения шихты вниз по шахте и повышения температуры от высшего оксида к низшему, в несколько стадий:

Fe₂O₃ —> Fe₃O₄ —> FeO —> Fe

Температура определяет характер протекания химических реакций. Восстановителями окcидов железа являются твердый углерод, оксид углерода и водород. Восстановление твердым углеродом (коксом) называется прямым восстановлением, протекает в нижней части печи (зона распара), где более высокие температуры, по реакции:

FeO + C = Fe + CO — Q

Восстановление газами (CO и H₂) называется косвенным восстановлением, протекает в верхней части печи при сравнительно низких температурах, по реакциям:

3Fe₂O₃ + CO = 2Fe₃O₄ + CO₂ + Q Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂ — Q FeO + CO = Fe + CO₂ + Q

4

За счет CO и H₂ восстанавливаются все высшие оксиды железа до низшего и 40…60 % металлического железа.

При температуре 1000…1100 ⁰C восстановленное из руды твердое железо, взаимодействуя с оксидом углерода, коксом и сажистым углеродом, интенсивно растворяет углерод. При насыщении углеродом температура плавления понижается и на уровне распара и заплечиков железо расплавляется (при температуре около 1300 ⁰С).

Капли железоуглеродистого сплава, протекая по кускам кокса, дополнительно насыщаются углеродом (до 4%), марганцем, кремнием, фосфором, которые при температуре 1200 ⁰C восстанавливаются из руды, и серой, содержащейся в коксе.

В нижней части доменной печи образуется шлак в результате сплавления окислов пустой породы руды, флюсов и золы топлива. Шлаки содержат Al₂O₃, CaO, MgO, SiO₂, MnO, FeO, CaS. Шлак образуется постепенно, его состав меняется по мере стекания в горн, где он скапливается на поверхности жидкого чугуна, благодаря меньшей плотности. Состав шлака зависит от состава применяемых шихтовых материалов и выплавляемого чугуна.

Чугун выпускают из печи каждые 3…4 часа через чугунную летку 16, а шлак – каждые 1…1,5 часа через шлаковую летку 17 (летка – отверстие в кладке, расположенное выше лещади). Летку открывают бурильной машиной, затем закрывают огнеупорной массой. Сливают чугун и шлак в чугуновозные ковши и шлаковозные чаши.