Оксиды железа

Шихт-я, (агломерат, кокс) опускается навстречу потоку газов, и прп температуре 570 °С начинается восстановление оксидов железа. [c.26]

Восстановление железа в доменной печи. В результате взаимодействия оксидов железа с оксидом углерода и твердым углеродом кокса, а также водородом происходит восстановление железа. Восстановление газами называют косвенным, а твердым углеродом — прямым. Реакции косвенного восстановления — экзотермические (сопровождающиеся выделением теплоты), они происходят главным образом в верхних горизонтах печи. Реакции прямого восстановления — эндотермические (сопровождающиеся поглощением теплоты), они протекают в нижней части доменной печи, где температура более высокая. [c.26]

Образующийся оксид железа при высоких температурах растворяется в железе и отдает свои кислород более активным элементам—примесям в чугуне, окисляя их [c.29]

Чем больше оксида железа содержится в жидком металле, тем активнее окисляются примеси. Для ускорения окисления примесей в сталеплавильную печь добавляют железную руду, окалину, содер-жаш,ие много оксидов железа. Таким образом, основное количество примесей окисляется за счет кислорода оксида железа. [c.29]

Второй этап — кипение металлической ванны — начинается по М( ре ее прогрева до более высоких температур, чем на первом этапе. При повышении температуры металла в соответствии с принципом Де Шателье более интенсивно протекает реакция (5) окисления углерода, происходящая с поглощением теплоты. Поскольку в металле содержится больше углерода, чем других примесей (см. табл. 2.1), то в соответствии с законом действующих масс для окисления углерода в металл вводят значительное количество руды, окалины или вдувают кислород. Образующийся в металле оксид железа реагирует с углеродом по реакции (5), а пузырьки оксида углерода СО выделяются из жидкого металла, вызывая кипение ванны. При кипении уменьшается содержание углерода в металле до требуемого, выравнивается температура по объему ванны, частично удаляются неметаллические включения, прилипающие к всплывающим пузырь- [c.30]

Третий этап (завершающий) — раскисление стали — заключается в восстановлении оксида железа, растворенного в жидком металле. При плавке повышение содержания кислорода в металле необходимо для окисления примесей, но в готовой стали кислород — вредная примесь, так как понижает механические свойства стали, особенно при высоких температурах. Сталь раскисляют двумя способами осаждающим и диффузионным. [c.31]

В зоне контакта кислородной струи с чугуном в первую очередь окисляется железо, так как его концентрация во много раз выше, чем примесей. Образующийся оксид железа растворяется в шлаке и металле, обогащая металл кислородом. Кислород, растворенный в металле, окисляет кремний, марганец, углерод в металле, и содержание их понижается. При этом происходит разогрев ванны металла теплотой, выделяющейся при окислении примесей, поддержание его в жидком состоянии. [c.36]

Затем электроды опускают и включают ток шихта под действием электродов плавится, металл накапливается на подине печи. Во время плавления шихты кислородом воздуха, оксидами шихты и окалины окисляются железо, кремний, фосфор, марганец и частично углерод. Оксид кальция из извести и оксиды железа образуют основной железистый шлак, способствующий удалению фосфора из металла. [c.39]

Однако с увеличением времени нагрева увеличивается окисление поверхности металла, так как при высоких температурах металл активнее химически взаимодействует с кислородом воздуха. В результате на поверхности, например, стальной заготовки образуется окалина—слой, состояний из оксидов железа РеаОз, Fe ,0,j, FeO. Кроме потерь металла с окалиной, последняя, вдавливаясь в поверхность заготовки при деформировании, вызывает необходимость увеличения припусков на механическую обработку. Окалина увеличивает износ деформирующего инструмента, так как ее твердость значительно больше твердости горячего металла. [c.61]

В качестве абразивного материала применяют порошки из электрокорунда и оксиды железа при полировании стали, карбида кремния и оксиды железа при полировании чугуна, оксиды хрома и наждака при полировании алюминия и сплавов меди. Порошок смешивают со смазочным материалом, который состоит из смеси воска, сала, парафина и керосина. Полировальные круги изготовляют из войлока, фетра, кожи, капрона, спрессованной ткани и других материалов. [c.373]

Ржавлением называется коррозия железа и его сплавов с образованием продуктов коррозии, состоящих в основном из гидратированных оксидов железа. Цветные металлы, следовательно, корродируют, но не ржавеют. [c.16]

Поскольку примеси в металле играют роль локальных элементов, можно ожидать, что их уменьшение значительно повысит коррозионную стойкость металла. Поэтому, например, алюминий или магний высокой чистоты более устойчивы к коррозии в морской воде или кислотах, чем технические металлы, а специально очищенный цинк менее растворим в соляной кислоте, чем технический. Однако ошибочно полагать, что чистые металлы вообще не подвержены коррозии, как считалось много лет назад, когда была предложена первая электрохимическая теория. Как мы увидим далее, локальные элементы возникают также при изменениях температуры или других параметров среды. Например, на поверхности железа или стали, покрытой пористым слоем ржавчины (оксиды железа), в аэрированной воде отрицательными электродами являются участки поверхности железа в порах оксидного слоя, а положительными — участки ржавчины, открытые для соприкосновения с кислородом. Отрицательные и положительные электродные участки меняются местами и перемещаются по поверхности в ходе коррозионного процесса. [c.22]

В подобном элементе с железными электродами вместо платиновых на поверхности катода образуется электропроводящий оксид железа, который в контакте с аэрированными растворами действует как кислородный электрод. На поверхности анода образуется Fe , и он действует как железный электрод ( " — —0,440 В). Э. д. G. такого элемента намного больше э. д. о. элемента о платиновыми электродами [c.38]

НАСЫЩЕННАЯ ВОЗДУХОМ ВОДА. При нормальных температурах в воде с нейтральной, а также слабокислой или слабощелочной реакцией заметная коррозия железа имеет место только в присутствии растворенного кислорода. В насыщенной воздухом воде начальная скорость коррозии может достигать 10 г/(м -сут). Эта скорость через несколько дней снижается вследствие образования пленки оксида железа, которая действует как барьер для диффузии кислорода. Стационарная скорость корро-. зии может быть 1,0—2,5 г/(м -сут) и возрастает с увеличением скорости потока. Так как скорость диффузии в стационарном состоянии пропорциональна концентрации Oj, из уравнения (2) следует, что и скорость коррозии железа пропорциональна концентрации Ог- Типичные данные показаны на рис. 6.1, а. В отсутствие растворенного кислорода скорость коррозии как чистого железа, так и стали при комнатной температуре незначительна. [c.101]

В пределах pH =4-f-10 скорость коррозии определяется только скоростью диффузии кислорода к поверхности металла. Основной диффузионный барьер — пленка оксида железа(П) — постоянно обновляется в ходе коррозионного процесса. Независимо от величины pH воды в этих границах поверхность железа всегда контактирует со щелочным раствором, насыщенным гидратированным оксидом железа (pH 9,5). [c.105]

В кислой среде (pH < 4) пленка оксида железа растворяется, значение pH на поверхности железа снижается, и металл находится в более или менее непосредственном контакте с водной средой. При этом увеличение скорости реакции является результатом как значительной скорости выделения водорода, так и кислородной деполяризации. [c.105]

Рассмотрим гетерогенную систему восстановления оксида железа оксидом углерода (II) СО (рис. 8.9) [c.278]

Рис. 8.9. Система восстановления оксида железа оксидом углерода

Пример 6. Восстановление оксида железа твердым углеродом (прямое восстановление) 1 [c.280]

Рис. 8.11. Система восстановления оксида железа твердым углеродом

Пример 7. Восстановление оксида железа FeO оксидом углерода СО (рис. 8.9) происходит по реакции [c.280]

Если для оксида железа при температуре 4600 К = О [c.316]

Ввиду малой растворимости оксида железа в жидком железе [уравнение (9.17)] можно записать [c.322]

Константы равновесия последних трех реакций (2—4) при Т = 845 К будут равны между собой, так как термодинамическая устойчивость оксидов железа будет тоже одинаковой. Графически равновесие реакций восстановления оксидов железа представлено на рис. 9.23 в координатах СО — Г и на систему кривых наложена кривая равновесия Белла — Будуара (см. рис. 9.21), делящая поле диаграммы на области прямого Ь и косвенного а восстановления. Область прямого восстановления для сварочных процессов нежелательна (потеря углерода сталью при сварке). [c.336]

Чугун выплавляют в печах шахтного типа — доменных печах. Суи Ность процесса получения чугуна в доменных печах заключается в восстановлснии оксидов железа, входящих в состав руды, оксидом углерода, водородом и твердым углеродом, выделяюищмся при сгорании топлива с печи. [c.24]

Таким образом, в результате процесса восстановления оксидов железа, части оксидов марганца и кремния, фос( )атов и сернистых соединений, растворения в железе С, iMn, Si, Р, S в доменной печи образуется чугуи, а в результате сплавления оксидов AIjO , СаО, MgO, пустой породы руды, флюсов и золы топлива образуется шлак. Шлак стекает б горн и скапливается на поверхностн жидкого чугуна благодаря меньшей плотности. [c.27]

Первый этап — расплавление шихты и нагрев ванны жидкого металла. На этом этапе температура металла невысока интенсивно происходит окисление железа, образование оксида железа и окисление примесей Si, Р, Мп по реакциям (1)—(4). Наиболее важная задача этого этапа удаление фосфора — одной из вредных примесей в стали. Для этого необходимо проведение плавки в основной печи, в которой можно использовать основной шлак, содержащий СаО. Выделяющийся по реакции (3) фосфорный ангидрид образует с оксидом железа нестойкое соединение (FeOji-P.jO . Оксид кальция СаО — более сильное основание, чем оксид железа поэтому при невысоких температурах связывает ангидрид Р2О5, переводя его в шлак [c.30]

Диффузионное раскисление осуществляют раскислением Г лака. Ферромарганец, ферросилиций и другие раскислители в мелкораз-мельченпом виде загружак>т на поверхность шлака, Раскислители, восстанавливая оксид железа, уменьшают его содержание в шлаке. В соответствии с законом распределения оксид железа, растворенный в стали, начнет переходить в шлак. Образующиеся при таком способе раскисления оксиды остаются в шлаке, а восстановленное же- [c.31]

Полуспокойная сталь имеет промежуточную рас-кислениость между спокойной и кипящей. Частично она раскисляется и печи и в ковше, а частично в изложнице благодаря взаимодействию оксида железа н углерода, содержащихся в стали. [c.32]

После нагрева металла и шлака до температуры 1500—1540 С в печь загружают руду и известь и проводят период кипения металла происходит дальнейшее окисление углерода. Когда содержание углерода будет меньше заданного на 0,1 %, кипение прекращают и удаляют из печи шлак. Затем приступают к удалению серы и раскислению металла, доведению химического состава до заданного. Раскисление производят осаждением и диффузионным методом. После удаления железистого шлака в печь подают снлико-марганец и силикокальций — раскислители для осаждающего раскисления. Затем в печь загружают известь, плавиковый шпат и шамотный бой. После расплавления флюсов и образования высокоосновного шлака на его поверхность вводят раскислительную смесь для диффузионного раскисления (известь, плавиковый шпат, молотый кокс и ферросилиций), углерод кокса и кремний ферросилиция восстанавливают оксид железа в шлаке, содержание его в шлаке снижается, и кислород из металла по закону распределения переходит в шлак. По мере раскисления и понижения содержания FeO шлак становится почти белым. Раскисление под белым шлаком длится 30—60 мин. [c.39]

Обработка металла синтетическим шлаком заключается в следующем. Синтетический шлак, состоящий из 55 % СаО, 40 % AI2O3, небольшого количества SiOj, MgO и минимума FeO, выплавляют в электропечи и заливают в ковш. В этот же ковш затем заливают сталь. При перемешивании стали и шлака поверхность их взаимодействия резко возрастает и реакции между ними протекают гораздо быстрее, чем в плавильной печи Благодаря этому, а также низкому содержанию оксида железа в шлаке сталь, обработанная таким способом, содержит меньше серы, кислорода и неметаллических [c.45]

При пирометаллургическим способе полученный концентрат переплавляют в отражательных или электрических печах. При температуре 1250—1300 С восстанавливаются оксид меди (СиО) и высшие оксиды железа. Образующийся оксид меди ( uaO), реагируя с FeS, дает uaS. Сульфиды меди и железа сплавляются и образуют штейн, а расплавленные силикаты железа растворяют другие оксиды и образуют шлак. Затем расплавленный медный штейн заливают в конвертеры и продувают воздухом (конвертируют) для окисления сульфидов меди и железа, перевода образующихся оксидов железа в шлак, а серы в SO2 и получения черновой меди. Черновая медь содержит 98,4—99,4 % Си и небольшое количество примесей. Эту медь разливают в изложницы. [c.48]

Ильменитовый концентрат плавят в смеси с древесным углем, антрацитом в руднотермическнх печах, где оксиды железа и титана восстанавливаются. Образующееся железо науглероживается, и получается чугун, а низшие оксиды титана переходят в шлак. Чугун и шлак разливают отдельно в изложницы. Основной продукт этого процесса — титановый шлак содержит 80—90 % TiOa, 2—5 % FeO и примеси — SiO , AI2O3, СаО и др. Побочный продукт этого процесса — чугун — используют в металлургическом производстве. [c.51]

Требует объяснения тот факт, что наблюдаемый Фладе-потен-циал пассивного железа примерно на 0,6 В положительнее равновесных потенциалов всех известных оксидов железа. Для объяснения этого предполагалось, что в пленке существует высокий градиент потенциала (10 В/см) [23] или что Фладе-потенциалу отвечает равновесие пленки Y-FeaOj с подстилающим слоем Ред04 [24]. [c.81]

Еще одним подтверждением того, что пассивная пленка ftg железе содержит кислород в более высоком энергетическом состоянии, чем в любом из оксидов железа, служит ее способность (в отличие от активного железа) окислять хромиты СгОг до хро-матов СГО4 в растворе NaOH [13]. [c.82]

Гидратированный оксид железа FeO-nHaO или гидроксид железа Ре(ОН)г образуют на поверхности, железа диффузионнобарьерный слой, через который должен диффундировать кислород. У раствора, насыщенного Fe(0H)2, pH л 9,5, так что на поверхности железа, корродирующего в аэрированной чистой воде, среда всегда щелочная. Чистый Ре(ОН)а имеет белый цвет, но обычно из-за начинающегося окисления кислородом воздуха цвет гидроксида варьирует от зеленого до черного. На внешней поверхности оксидной пленки, доступной растворенному кислороду, оксид железа (И) окисляется до оксида или гидроксида железа (III) [c.100]

Установлено, чтр при окислении ряда металлов (например, меди, цинка, никеля) ионы металла мигрируют сквозь оксид к внешней границе пленки, где и вступают в реакцию с кислородом. Для этих металлов миграция их ионов наружу протекает легче, чем диффузия более крупных ионов кислорода внутрь пленки. Впервые о реакции окисления, идущей преимущественно на внешней, а не на внутренней поверхности оксида, упоминается у Пфейля [20]. Он заметил, что при окислении железа, окрашенного в зеленый цвет QjOs, на поверхности этого слоя появляются оксиды железа. Другими словами, ионы железа диффундируют [c.194]

После наступления пассивности восстановление пассиватора в отсутствие растворенного кислорода продолжается с низкой скоростью, эквивалентной /пае (<0,3 мкА/см — значение рассчитано из данных по скорости коррозии железа в хроматных растворах). При этом постепенно накапливаются оксиды железа и продукты восстановления хроматов. Возрастанию скорости восстановления способствуют факторы, увеличивающие /пао напр"Ьмер рост активности ионов Н+, повышение температуры, присутствие ионов С1 . Экспериментально установлено потребление хромата падает со временем, отчасти потому, что образующийся со временем вторичный оксидный слой уменьшает площадь поверхности, на которой должно происходить возобновление пассивирующей пленки. [c.262]

Например, при контакте полиамидного клея со сталью возникают химические соединения, где атом азота (полиамида) делит свои два электрона с атомами железа (стали). Одновременно между атомами кетогруппы С=0 и атомом кислорода в оксиде железа возникает дополнительная ионная связь. Таким образом, возникает так называемое хелатное соединение. Другие клеи (на основе толуилендиизоцианитов) при взаимодействии с атомами кремния (стекла) образуют ковалентные связи. [c.16]

Химическая реакция взаимодействия оксидов железа с алюминием (алюмотермическая реакция) протекает с большим выделением теплоты по следующему уравнению [c.130]

Основной оксид железа РеО легко окисляется и переходит, поглощая кислород, в Рез04 и потом в РеаОз. При температурах выше 845 К оксид может разлагаться до железа [c.320]

Рис. 9.7. Зависимость логарифма давления Рис. 9.8. Диаграмма плавкости сис-диссоциацни оксидов железа от темпера- темы Fe—О (массовые доли) туры

Оксиды железа при Т = 845 К образуют нонвариантную систему (рис. 9.6) Рез04 FeO Fe О2, существующую при строго определенных параметрах состояния (Г = 845 К g ро, = = — 20,48). [c.321]

Реакция между углеродом и оксидом железа эндотермичная и поэтому углерод будет выступать как раскислитель только при высоких температурах — в каплях электродного металла или в сварочной ванне в основании дугового разряда, что приводит к выгоранию углерода при сварке сталей плавлением. [c.329]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...