ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние железа на восстановление кремнезема из "Высококремнистые ферросплавы " Дальнейшее увеличение содержания кремния в сплаве безусловно требует повышения температуры восстановительногэ процесса, однако не в такой мере, как процесс, происходящий без присутствия железа. Растворение кремния в сплаве с железом оказывает положительное влияние на ход восстановления, уводя восстановленный кремний из зоны реакции, как указал М. С. Максименко [106], и происходит и при малых содержаниях железа. Для реакции (2) нашей схемы это означает улучшение термодинамических условий и уменьшение потерь SiO. [c.125] ЛЯ = — 26 670 кал, А3 - 1.55 кал/град. [c.126] Тогда для реакции ( 3) f(o,2)= 136444 — 89,18 Т и температура начала восстановления кремнезема 1257°. [c.126] Термодинамические расчеты могут указать лишь общее направление процесса в зависимости от температуры и давления. [c.128] Выяснению действительного его хода служат кинетические исследования и наблюдения. Большой интерес представляют собой опыты А. С. Микулинского п Ф. С. Марон [50] (рис. 34). В графитовые пробирки помещали смесь кварца (98% 8 0г), прокаленного кокса 11 железа в кусках размером 0,46—0,6 мм. Замена кокса древесным углем привела в этих условиях к замедлению протекания восстановительного процесса при 1700 и 1800°. Реакция задержива.тась при усвоении сплавом от 4 до 6% Si, незави-си.мо от соотношения компонентов шихты. Увеличение содержания железа в шихте ускоряет реакции. Так, при 1475—1480 шихта, рассчитанная на 70% Si в сплаве, не вступила в реакцию, а шихта, рассчитанная на 45% S1 в сплаве, реагировала вдвое медленнее, чем шихта, рассчитанная на 22% Si в сплаве. [c.128] При 1700° шихта, рассчитанная на 22% Si в сплаве, реагировала в 1,13 раз быстрее, чем шихта, рассчитанная на 45% Si, и в 5 раз быстрее, чем шихта на 70% Si. При 1800° из высокожелезистой шихты получен сплав с 20,5% Si и реакция закончилась в то время, как в шихте на 45% Si в сплаве реакция прошла на 75% в свою очередь реакция в шихте, рассчитанной на 45% Si, при 1800° идет вдвое быстрее, чем в шихте, рассчитанной на 70% Si. Реакция в бедной железом шихте быстро идет до конца лишь при 2000° (при этом получено в сплаве вместо 70% лишь 58% Si, вследствие улета кремнесодержащих газов). [c.128] При увеличении содержания железа в шихте с расчетом получения 45% Si в сплаве скорость реакции при размере кусков 0,46—0,6 мм также больше, чем при размере кусков 2—2,5 мм. Однако при температурах 1300—1475° наиболее заметно начало реакции при увеличенном размере зерен углерода (2—2,5 мм). [c.129] Наконец, в шихте, рассчитанной на 22% Si в сплаве, скорость и полнота протекания реакции восстановления для более измельченной шихты также заметно выше, че.м для менее измельченной. [c.129] Особо надо отметить опыты А. С. Микулинского и Ф. С. Марон по сравнению хода реакций восстановления в шихте, рассчитанной на 70%) Si в сплаве, при перемешивании ее и при отделении одного из компонентов алундовой перегородкой (рис. 35). [c.129] Оказалось, что для интенсификации процесса непосредственный контакт компонентов весьма важен, но в тоже же время SIO2 и С заметно реагируют даже без непосредственного контакта и при наличии перегородки, что вновь подтверждает наличие газовой фазы в исследуемом процессе. Источником газа-реагента при 1800° может быть только кварц. Испарение чистого кварца при 1800° идет медленно. Очевидно, скорость испарения кварца резко повышается в результате восстановления парообразного SIO2 углеродом. [c.129] Кравченко с помощью термопары обнаружил температуру в 1800° на расстоянии 400 мм от электрода при глубине погружения горячего спая (от поверхности ко.лошника) всего 0,5 м. С повышением температуры скорость испарения и восстановления кремнезема, разумеется, растет. В горне доменной печи ири выплавке ферросилиция средняя телшература составляет 1820 [ПО]. [c.129] Однако с точки зрения кинетики взаимодействия часто выгоднее иметь реагенты в жидкой фазе. Это относится н к восстановителю. По М. [c.131] Павлову [10] восстановителем кремнезема в доменной печн является углерод, растворенный 1в железе. А. С. Микулинский и Ф. С. Марон [50] показали, что восстановление из шихты, рассчитанной на получение в сплаве 22% Si, идет быстрее в присутствии образующих жидкий шлак глинозема и извести (при 1700°). [c.131] Вернуться к основной статье