ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности протекания реакций внепечного восстановления окиси хрома алюминием из "Металлургия " ВИЯ можно воспользоваться некоторыми спосо бами ориентировочной оценки, приведенным-и, в работах [25, 85, 90] п др. [c.68] В то же время при протекании реакции восста,новления выделяется всего 535000 кдж. Таким образом, при протекании реакции (IV.5) невозможно разделение металлической и шлаковой фаз. В реальных условиях при протекании алюминотермическо-го восстановления окиси хрома тепловой баланс плавки еще более неблагоприятен, так как извлечение хрома не превышает 90%. В 1ЭТ0М случае приход тепла снижается до 535000 0,9 = 481500 кдж, выход металла составляет 93,5 кг, в шлаке находится 91,7 кг глинозема -и 15,2 кг окиси хрома (в связи с небольшим тепловым эффектом реакции СггОз- СгО протекание этой реакции в расчете не учитывается). [c.69] Всего для расплавления продуктов реакции требуется 542200 кдж, т. е. на 50700 кдж больше, чем выделяется во время процесса. [c.70] Рассчитаем изменение теплового баланса выплавки металлического хрома при введении в шихту указанного выше состава хромового ангидрида в количестве 25% от веса окиси хрома (т. е. 38 кг на 1 кг-моль окиси хрома). [c.70] Так как потери тепла пропорциональны величине удельной теп-тоотдающей поверхности (т. е. поверхности, приходящейся на единицу О бъема расплава), то их уровень уменьшается с ростом навески шихты. [c.71] В связи с наличием тепловых потерь температура реального процесса оказывается ниже теоретической, определяемой уравнениями (IV. 3) и (IV. 4). [c.71] Величина тепловых ттотерь Ь существенно зависит от масштаба плавки, конфигурации плавильного горна, крупности шихтовых материалов, способа ведения плавки и т. д. Например, при проведении плавки с нижни.м запалом, когда колошник во время. процесса закрыт слоем шихты, тепловые потери излучением значительно лиже, чем при верхнем запале, где основная доля потерь тепла относится к потерям в виде излучения с поверхности расплава. [c.71] Тепловые потери Ь, являясь усредненной величиной, зависят от продолжительности плавки, так как при понижении температуры процесса уменьшается величина тепловых потерь, в единицу времени. [c.71] Незначительные колебания в уровне тепловых потерь при проведении внепечной плавки позволили ряду авторов характеризовать тепловые условия. плавки количествам тепла, отнесенным к 1 кг шихты [1, 101 —104 и др.]. Наиболее подробно зависимость температуры процесса от количества тепла экзотермических реакций, приходящегося на 1 кг шихты, изучена Боголюбовым [98, 100, 105], который экспериментально подтвердил наличие линейной зависимости между удельной теплотой алюминотермиче-ского восстановления окиси железа, отнесенной к 1 кг шихты, и температурой процесса (рис. 20). [c.72] Приведенные на рис. 20 кривые Боголюбов предложил использовать для оценки температуры алюминотермнческо-го восстановления не только окиси железа, но и других окислов. Распространение этой зависимости на другие алюмино-термические процессы может дать удовлетворительные результаты только в том случае, когда удельные теплоемкости продуктов реакции близки к удельным теплоемкостям продуктов восстановления окиси железа алюминием в противном случае расчет может иметь существенную погрешность. Например, представленная на рис. 20 зависимость может удовлетворительно характеризовать реакцию алюминотермического восстановления окиси хрома в связи с те.м, что удельные теплоемкости хрома и железа являются близкими величинами, однако в случае использования при проведении этого процесса заметных количеств флюса или термитных добавок расчет оказывается неверным. [c.72] Теплоемкость расплавленных неорганических веществ почти не отличается от теплоемкости этих веществ в твердом состоянии, мало изменяется с ростом температуры и также может быть принята равной 30,35 док/град г-атом. [c.73] В связи с близостью значений атомных теплоемкостей для различных веществ зависимость между температурой процесса и его удельной теплотой, отнесенной к 1 г-атому шихты, полу- чен ная при изучении какого-либо процесса (например, данные Боголюбова по железотермитному составу) может быть с достаточной степенью точности использована при рассмотрении других алюминотермических реакций. [c.73] Уравнение (IV. 13) значительно точнее, чем другие аналогичные уравнения (см., например, [98, 104]), и может быть рекомендовано для оценки температуры многих алюминотерми-ческих процессов. [c.73] Ниже приведена методика расчета удельной теплоты процесса для шихты, состоящей из 100 кг окиси хрома и 36 кг алюминия [10 8]. [c.73] КСЮз+2А1 = AlA-f-K l. [c.74] СгОз+ 2A1 = A1A+ r. [c.74] Вернуться к основной статье