Окисление железа (II) в загрузке

В период загрузки и плавления шихты в печи происходит частичное окисление железа и фосфора, почти полное окисление кремния и марганца и образование первичного шлака. У казанные эле- [c.32]

После окисления железа (II), гидролиза, сопровождающегося образованием гидроокиси железа, и коагуляции последней в свободном объеме (с частичной седиментацией), на фильтрах происходит извлечение из воды сформировавшихся хлопьев, которые адсорбируются на зернах фильтрующей загрузки. При этом основная масса хлопьев задерживается, как правило, в верхнем слое загрузки толщиной 5 — 15 см, а иногда и на ее поверхности. Затем на поверхности адсорбированных положительно заряженных (pH более 6,5) хлопьев гидроокиси железа происходит сорбция непрореагировавшего растворенного кислорода в ионной и атомарной формах, сорбция железа (II), марганца и кремниевой кислоты. Адсорбированное железо (II) окисляется кислородом на поверхности хлопьев и постепенно заполняет объем пор. С течением времени наблюдается старение гидроокиси железа, которое проявляется в ослаблении сил адгезии отдельных хлопьев между собой и с поверхностью зерен загрузки. Силы гидродинамического давления фильтрационного потока начинают превалировать над силами адгезии, вызывая отрыв и вынос хлопьев гидроокиси железа из загрузки и тем самым способствуя ухудшению качества фильтрата. [c.52]

В процессе проведения опытов наблюдалась интенсивная зарядка загрузки адекватно методу упрощенной аэрации . Так, за 50 ч работы фильтра весь слой песка окрасился в буро-коричневый цвет. Это свидетельствует о том, что на зернах загрузки образуется каталитическая пленка и что последний этап обезжелезивания воды, в том числе окисление железа (II), происходит аналогично методу упрощенной аэрации . Именно этим можно объяснить интенсивное протекание процесса окисления железа, фильтрование воды со значительными скоростями и эффект обезжелезивания в целом. [c.101]

Как известно, метод упрощенной аэрации рекомендуется для обезжелезивания воды при содержании железа в ней до 10 мг/л. Одним из путей расширения области применения этого метода является использование контактных осветлителей, так как при этом возможно ускорение окисления железа (II) и его коагуляции в сочетании с повышенной грязеемкостью загрузки, что необходимо при обработке вод с большими концентрациями железа. С целью определения возможности и условий применения предлагаемого [c.103]

Окисление железа (П) в загрузке [c.108]

В процессе окисления железа (II) в фильтрующей загрузке важную роль играет образовавшаяся на поверхности зерен пленка. Эта пленка представляет собой или аморфное образование сложного химического состава, содержащее группы ОН в связанном состоянии, или гель гидрата окиси железа. Окись и гидрат окиси железа придают пленке способность избирательной адсорбции положительно заряженных ионов железа (II). Однако при отсутствии кислорода адсорбционная способность пленки быстро снижается и она переходит в насыщенное состояние. Образовавшаяся пленка значи- [c.108]

В контактных осветлителях в направлении снизу вверх сильно изменяется структурный характер слоев зернистого материала наблюдается уменьшение пористости и коэффициента формы и в большом интервале изменяется размер зерен. Поэтому, как следует из формулы (61), снизу вверх каталитическая способность заряженной загрузки должна увеличиваться. Но, с другой стороны, по ходу окисления железа (II) при движении воды снизу вверх наблюдается снижение содержания кислорода. Однако при концентрации железа до 40 мг/л и предельном насыщении кислородом воды уменьшение размера зерен оказывает доминирующее влияние на фильтроцикл, чем снижение содержания кислорода при движении воды снизу вверх. [c.111]

Однако вследствие заиления загрузки гидроокисью железа во время фильтрования постепенно уменьшается пористость зерновой среды, т. е. значение К должно постепенно убывать к концу фильтроцикла. Именно этим объясняется проскок железа (И) в некоторых опытах (см. изменение эффекта окисления железа (II) по высоте осветлителей в начале и в конце фильтроцикла на [c.112]

Рис. 29. Кинетика окисления железа (II) по высоте загрузки при скорости фильтрования и = 5 и 7 м/ч

Из этой формулы следует, что скорость фильтрования должна снижаться при уменьшении высоты слоя фильтрующей загрузки и степени предварительного окисления железа до фильтрования Ф, а также при увеличении концентрации железа в исходной воде. При скоростях (или высотах), назначенных по формуле (66), осветлитель даст воду требуемого качества до момента достижения заданной потери напора (2—2,5 м), т. е. = Тн- Продолжи- [c.113]

В период загрузки и плавления шихты в печи происходит частичное окисление железа и фосфора, почти полное окисление кремния и марганца, а также образование первичного шлака. Эти элементы окисляются сначала кислородом, содержащимся в печных газах и руде, а после образования первичного шлака закисью железа, растворенной в этом шлаке. Обычно в первичном шлаке, покрывающем тонким слоем расплавленный металл, содержится 10—15% FeO, 35-40% СаО, 10-15% МпО. [c.35]

После загрузки и нагрева шихты происходит окисление железа кремния и марганца, а также образование кислого (до 40% 3102) первичного шлака. В первичном шлаке большая часть закиси железа связана, что затрудняет переход ее из шлака в металл. В связи с этим кипение ванны происходит труднее, чем в основной печи. Кроме того, кислые шлаки имеют повышенную вязкость, что отражается на скорости выгорания углерода. [c.37]

Схема обезжелезивания артезианской воды (рис. 4) включает контактную градирню и скорый фильтр с кварцевой активированной загрузкой. Выбор метода обезжелезивания воды в значительной мере зависит от формы соединений железа, присутствующих в воде. В артезианской воде железо чаще всего находится в ионной форме и хорошо окисляется кислородом воздуха. В этом случае целесообразно Предварительно аэрировать воду и затем фильтровать ее через зернистую загрузку. Процесс окисления железа заметно ускоряется. [c.7]

При рециркуляции возникают также и технические проблемы. В автомобилях содержится большое количество меди и алюминия, и если при переработке допустить их сплавление с железом, то полученная сталь будет низкого качества, пригодная только для арматуры в железобетонных строительных конструкциях. Олово в жестяных консервных банках по существу представляет собой лишь тонкую пленку, нанесенную на стальную основу. Сварной шов содержит припой, в который входят олово и свинец. Такие банки.трудно подвергаются рециркуляции. Сталь выплавляется в основном в конверторных печах с кислородным дутьем (ККД), которые могут принять лишь небольшую долю металлолома (не более 30% полной загрузки). Электродуговые печи могут работать при загрузке металлоломом 100%, но на долю таких печей в США приходится лишь 15 % суммарной производственной мощности по выплавке стали. В ККД не применяется внешний нагрев при помощи органического топлива, а используется принцип экзотермического окисления углерода, кремния и марганца с помощью кислородного дутья через расплавленный чугун. В металлоломе этих элементов мало, и поэтому если не осуществлять предварительного подогрева, весь процесс переплавки замедляется и общая [c.269]

Плавка красной меди ведётся в пламенных печах с рафинированием окислительным пламенем для удаления из меди примесей свинца, сурьмы, олова, железа, цинка, никеля и серы. Окисляясь, некоторые примеси всплывают в шлак, другие удаляются в виде газов. Плавка состоит из операций 1) загрузки металла в печь 2) расплавления металла 3) скачивания шлака 4) окисления металла 5) восстановления окислов ( дразнения ) 6) разливки металла. Густой шлак разжижают добавкой песка. [c.191]

Электрохимическое обескислороживание воды заключается в ее пропуске через фильтр, загруженный стальными или чугунными стружками. Вариантом этого метода является загрузка фильтра смесью стальных стружек и графита или установка в фильтре специальных графитовых стержней-катодов. В результате протекающего в фильтре процесса электрохимической коррозии с кислородной деполяризацией вода может практически полностью освободиться от растворенного в ней кислорода. Появляющееся при этом эквивалентное количество окислов железа остается в фильтре, а частично при нарушениях гидравлического или температурного его режима выносится в питательную воду. Для достаточно эффективного протекания процесса необходим предварительный подогрев воды до температуры ие ниже 70° С. Применение чугунной стружки или использование графитовых электродов позволяет понизить температуру предварительного подогрева до 50° С. Однако при этом усложняется и без того трудоемкая операция периодической замены окисленной стружки в фильтре. [c.191]

Адсорбционные свойства пленки из соединений железа на зернах фильтрующей загрузки, высокая ее удельная поверх-, ность и наличие большого количества связанной воды позволяют сделать вывод, что пленка представляет собой очень сильный адсорбент губчатой структуры. Одновременно, пленка является катализатором окисления поступающего в загрузку железа (II). В связи с этим эффект очистки воды зернистым слоем несравненно выше, чем это могло быть в гомогенной среде. [c.399]

Для получения в первом периоде плавки окислительного шлака в печь засыпают известь и железную руду (около 1 % от массы шихты). Через 10. .. 15 мин после загрузки руды скачивают 60. .. 70 % шлака с ним удаляется значительная часть фосфора, преимущественно в виде фосфата железа. Затем в печь вновь засыпают известь (1. .. 1,5 % от массы металла), полностью расплавляют и нагревают расплав, при этом периодически порциями засыпают железную руду и известь. По мере повышения температуры усиливаются окисление углерода и кипение ванны, что способствует удалению растворенных в металле газов и неметаллических включений. Для ускорения окисления углерода [c.42]

При плавке на твердой завалке шихта состоит из стального лома и чушкового передельного чугуна. Расплавление шихты ведут форсированно, например, с применением кислородного дутья. Быстрые загрузка и расплавление предохраняют железо от окисления и насыщения газами и повышают производительность печей. В период расплавления кремний почти полностью окисляется и частично окисляются Мп, Р и С. [c.52]

Расход электроэнергии составляет 300—450 квт-ч т для бронзы и 220—330 квт-ч1т для латуни. Угар при плавке бронзы 1—3%, при плавке латуни 2—4%. Независимо от типа плавильного агрегата загрузку шихты производят в предварительно разогретую печь в такой последовательности древесный уголь (для предохранения металла от окисления), мелкие куски шихты, крупные части шихты и иногда флюсы. После расплавления металл нагревают до температуры разливки, раскисляют фосфористой медью (0,3/"о веса сплава) и добавляют в виде лигатур недостающие тугоплавкие элементы марганец, кремний, железо, и другие и чистые легкоплавкие металлы олово, цинк, свинец и др. [c.326]

Недостаток холодных электролитов — ведение электролиза при высоком значении pH (3,5—5,0), поэтому незначительное повышение плотности тока или кислотности вызывает резкое падение выхода по току, на катоде начинается усиленное выделение водорода. Кроме того, железо может легко окисляться кислородом воздуха, что ухудшает качество покрытия. Для предупреждения этого в электролит иногда добавляют небольшое (10— 20 г/л) количество бикарбоната натрия. При введении его бурно выделяется углекислота, а на зеркале образуется пена, которая переходит в плотную пленку оксида железа. Пленка предохраняет электролит от окисления, однако разрушается при загрузке и выгрузке изделий. [c.205]

Отражательные печи отапливают мазутом, угольной пылью или газом, вдувая топливо форсунками (4—10 шт.) через окна, имеющиеся в торце печи. Максимальная температура в головной части печи 1550 С, в хвостовой части обычно 1250—1300 °С. Шихту в эти печи загружают через отверстия в своде, расположенные вдоль печи у боковых стенок. При загрузке шихта ложится откосами вдоль стен, предохраняя кладку от прямого воздействия шлаков и газов. По мере нагревания шихты начинаются реакции частичного восстановления высших окислов железа и меди, окисления серы и шлакообразования. Например, [c.98]

С повышением степей й диспергирования воды в воздушном объеме над поверхностью фильтрующей загрузки глубина обезжелезивания воды увеличивается в несколько раз. Оптимальным следует считать разделение потока обрабатываемой воды до капельного состояния, в результате чего улучшаются контакт воды с воздухом и насыщение. ее кислородом, кроме того, достигается наиболее полное удаление из нее углекислоты. При увеличении степени разбрызгивания интенсифицируется процесс динамической адсорбции ионов железа на зернах фильтрующей загрузки вследствие возрастания площади соприкосновения фаз. Следовательно, увеличение степени разбрызгивания улучшает процессы окисления, гидролиза и адсорбции, что способствует достижению более высокого эффекта обезжелезивания воды. [c.30]

После образования адсорбционно-окислительной пленки на поверхности загрузки при фильтровании через нее исходной воды, содержащей железо (П), происходят адсорбция железа на поверхности пленки и окисление. Процесс характеризуется не только высоким эффектом обезжелезивания, но и замедленным темпом прироста потерь напора, что способствует увеличению продолжительности фильтроцикла. [c.46]

Для выяснения закономерности окисления двухвалентного железа в загрузке контактных осветлителей в каждом опыте отбирали пробы воды по высоте аппарата и определяли содержание в них железа (II). Пробы отбирали дважды через несколько минут после включения и перед выключением осветлителей. На основании полученных данных скорость изменения содержания в воде железа (II) [c.109]

Исследования А. И. Назарова показали, что слабый окисли-тель (кислород) в присутствии более сильного (хлора) активы-зируется. Это позволило разработать технологию деманганации воды, сущность которой сводится к глубокой аэрации воды что влечет за собой повышение pH, обогащение воды кислородом воздуха, окисление железа(II) с образованием гидроксида. Затем в водяную подушку фильтра вводится хлор, воздействующий как окислитель и как катализатор окислительного действия растворенного кислорода. В результате в поровом пространстве фильтрующей загрузки формируется гидроксид железа (III), на поверхности которого адсорбируется, а затем окисляется марганец(II). Образующийся оксид марганца (IV) также катализирует процесс окисления марганца(II). [c.425]

В перид плавления очень важное значение имеет процесс шлакообразования. Химический состав, свойства, количество и температура шлака определяют ход плавки. При плавлении чугуна и скрапа входящие в их состав кремний и марганец окисляются почти полностью избыточным кислородом печных газов, а также закисью железа, образующейся в результате его окисления и-загрузки железной руды. Из окислов SiOa, МпО, FeO, СаО (флюс) и др. образуется основной железистый шлак, содержащий до 45% СаО и до 15% FeO. Слой шлака покрывает поверхность расплавленного металла и его непосредственное окисление кислородом печных газов прекращается. В дальнейшем взаимодействие атмосферы печи с металлом происходит через шлак. На поверхности шлака кислород печных газов окисляет FeO до РегОз 2(FeO)+ 1/202= (РегОз). На границе шлак —металл протекает реакция (РегОз)-1-Ре = 3(РеО). [c.55]

Каталитическое действие окислов марганца столь велико, что процесс окисления железа (II) завершается в слое загрузки толщиной 10—15 см при фильтровании обезжелезиваемой воды со скоростью 10 м/ч. Таким образом, на поверхности пленки происходят окисление железа (II), адсорбция его ионов и мельчайших агрегатов гидроокиси железа. [c.47]

При обезжелезивании воды по методу упрощенной аэрации процесс разделяется на два этапа первоначально происходит адсорбция ионов закисного железа (II) и молекулярного кислорода на поверхности зерен фильтрующей загрузки с образованием пленки сложного химического состава, а затем следует процесс сорбции и окисления железа на поверхности активной пленки. Для понимания сущности процессов необходимо остановиться на анализе явлений, свойственных обоим этапам. Поверхность зерен фильтрующих загрузок (кварцевый песок, керамзит, антрацит и др.) имеет электрический заряд, напряженность поля которого на границе адсорбционного слоя характеризуется значением электрокинети-52 [c.52]

Ре=+] = (1—ф) Реисх ф —степень окисления железа до поступления воды в загрузку осветлителя [c.110]

Метод упрощенной аэрации (см. рис. 17.3, б) применим как в гравитационном, так и в напорном варианте в зависимости от производительности установки. Помимо вышеуказанных, показателями применимости этого метода являются условия, когда Е воды после аэрации будет не менее +100 мВ и индекс стабильности воды (J) не менее +0,05. Метод упрощенной аэрации основан на способности воды, содержащей двухвалентное железо и растворенный кислород, при фильтровании через зернис-1-ый слой выделять железо на поверхности зерен, образуя каталитическую пленку из ионов и оксидов двух- и трехвалентного железа. Эта пленка активно интенсифицирует процесс окисления и выделения железа из воды. Обезжелезивание воды в загрузке, покрытой пленкой, является гетерогенным автокаталитическим процессом, в результате чего обеспечивается непрерывное обновление пленки как катализатора непосредственно при работе фильтра. [c.397]

Обезжелезивание воды упрощенной аэрацией, хлорированием и фильтрованием заключается в удалении избытка углекислоты и обогащении воды кислородом при аэрации, что способствует повышению pH и первичному окислению железоорганических соединений. Окончательное разрушение комплексных соединений железа (И) и частичное его окисление достигаются путем введения в обрабатываемую воду окислителя (хлора, озона, перманганата калия и т. п.). Соединения закисного и окисного железа извлекаются из воды при фильтровании ее через зернистую загрузку. [c.402]

Выделяющийся атомарный кремний диффундирует в сталь, а пары хлорного железа РеС1д, как и непрореагировавщий хлор, направляются из реторты в вытяжную вентиляцию через водяной затвор. Для предотвращения окисления изделий выгрузка реторты из печи производится после охлаждения печи до температуры 100—150° при непрерывном протекании хлора через реторту. Установлено, что толщина диффузионного слоя при газовом силицировании различна в зависимости от способа загрузки изделий в реторту (табл. 40). [c.199]

В зависимости от состава перерабатываемого сырья, характера выплавляемой стали, а также конструкции и материала футеровки печи ход выплавки стали существенно меняется. Для примера кратко разберем плавку стали с окислением Б основной дуговой печн. Эта плавка ведется в том случае, если перерабатываемое сырье содержит фосфор и значительно отличается по составу других элементов от заданной марки стали. После загрузки печи электроды опускают на металлическую шихту, предварительно засыпав ее сверху известью в количестве 2—3 % массы загруженного в печь металла. Известь способствует ровному горению дуги, предохраняет материалы от поглощения газов и быстрее образует шлак. Плавление ведут на самых высоких ступенях напряжения, чтобы быстрее создать в печи жидкую фазу. Еще до полного расплавления шихты в печь засыпают известь и железную руду, обычно около 1 % массы металла, для получения в первом периоде плавки окислительного шлака. Через 10—15 мин после загрузки руды из печи скачивают 60—70 % шлака с ним удаляется большая часть фосфора, так же как и при плавке в мартеновской печн, преимущественно в внде фосфатов железа. [c.70]

Метод упрощенной аэрации основан на способности воды, содержащей двухвалентное железо и растворенный кислород, при фильтровании через зернистый слой выделять железо на поверхности зерен, образуя каталитическую пленку из ионов и окислов двух-и трехвалентного железа. Эта пленка активно интенсифицирует процесс окисления и выделения железа из воДы. Обезжелезивание воды в загрузке, покрытой пленкой, является г рогенным авто-каталнтическим процессом, в результате чего обеспечивается непрерывное обновление пленки как катализатора непосредственно при работе фильтра. [c.24]

После обработки воды в электрокоагуляторе отмечалось некоторое повышение pH (с 6,7 до 6,8—6,9), уменьшение мутности (до нуля), окисляемости (в отдельных случаях до нуля) и микробного числа. Жесткость воды после обработки почти не изменялась. Содержание общего железа в воде снизилось, что можно объяснить усилением процесса окисления закисного железа и перехода его в окисное, которое сорбировалось на зернах фильтрующей загрузки. [c.34]

Обезжелезивание воды комбинированным методом, предусматривающим ее аэрацию, окисление, известкование (вариант), коагулирование, флокулирование (вариант) с последующим отстаиванием или обработкой в слое взвешенного осадка и фильтрование через зернистую загрузку, применяется при исходном содержании железа выше 30 мг/л, щелочности воды менее вычисляемой по формуле Щ = 2+ [Ре +]/28, высокой окисляемости воды (более 20 мг/л Оз) и наличии в ней сероводорода в концентрации более 1 мг/л. Здесь также вместо вертикальных отстойников или осветлителей целесообразнее использовать тонкослойные отстойники. [c.43]

Бессемерование, или конвертирование, представляет собой дальнейшую стадию окисления сульфидов, получаемых при плавке в форме жидкого штейна, и заключается в продувке воздуха через слой жидкого штейна. При этом в первую очередь окисляется сульфид Ре, образуя вначале РеО и 80 2. Закись железа (РеО) должна по мере образования ошлаковываться вводимым кварцем, образуя конвертерный шлак. При этом развивается значительное количество тепла, которое не только поддерживает г°, необходимую для процесса, но и перегревает штейн. Процесс проводится в конвертере (фиг. 1), представляющем железный (клепаный или сварной) барабан, футерованный внутри магнезитовым кирпичом. Конвертер имеет горловину, через которую заливается штейн и выливаются шлаки и М. и через к-рую в напЬшь-ник отводятся газы. Сбоку по образующей подводится через ряд фурм дутье. Конвертер имеет поворотный механизм, к-рый позволяет наклонять горловину для выпуска шлака или М. Кварц в дробленом и подогретом виде загружается при горизонтальных конвертерах через отверстие в торцевой стенке при помощи пневматической пушки. Последнее приспособление применяется в настоящее время часто для загрузки в конвертер концентратов, к-рые плавятся ва счет избытка тепла, получаемого при продувке штейна. Если кварца недостаточно, то РеО, образующаяся при продувке штейна, окисляется до Рез04, к-рая частью растворяется в шлаке, делая его тугоплавким, а частью может выделяться в твердом виде, образуя на стенках конвертера слой, т. н. настыли. Последние предохраняют магнезитовую футеровку от разъедания шлаками и поэтому нарочито наращиваются на стенки конвертера при прекращении подачи в конвертер кварца. По мере изнашивания этого слоя он наращивается вновь, что во много раз увеличивает срок службы магнезитовой футеровки. По мере образования шлака его сливают в ковши. Шлак содержит в среднем 2—5% М. и является оборотным продуктом. Чаще всего этот шлак заливают в отражательную печь через отверстия в стенках последней по жолобу. По мере выгорания 8 и шлакования Ре содержание М. в штейне повышается, а Ре уменьшается. Наконец наступает момент, когда в конвертере оказывается в расплавленном виде чистый сульфид меди с содержанием около 80% меди — белый штейн, названный так по стально-серому характерному цвету излома. При дальнейшей продувке белый штейн окисляется с выделением металлич. М. по следующим реакциям [c.348]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...