Это неверно. При каждом цикле восстановления-газификации суммарное количество газообразных окислов углерода (СО и СО2) удваивается. Между тем на всем пути в доменной печи до колошника количество этих газов мало возрастает. Если воздух, содержащий 21 % кислорода, и 79 % азота, окисляет углерод до окиси углерода, (С + О2 = 2СО), то СО получается вдвое больше, чем было кислорода, и в генераторном газе будет содержаться 21•2/(1+0,21) = 35 % СО и 65 % N2. Если этот полученный генераторный газ пройдет затем хотя бы еще один полный цикл восстановления и газификации (FeO+CO=Fe+CO2, СО2+С=2СО), то количество окислов углерода опять удвоится, и в полученном газе будет:
35•2 / (1+0,35) = 52 % СО и 48 % N2
Если топливо содержит углеводороды, то общее количество реагентов СО и Н2 в газах будет несколько больше приведенных значений 35 % и 52 %
Между тем колошниковые газы часто содержат лишь около 30 % СО и 10 % СО2, в сумме 40 %. Около 60 % газов приходится на азот. Это значит, что за весь путь в печи газы проходят меньше половины полного цикла восстановления-газификации. Как уже отмечено выше, реакции практически идут лишь в горне, а в шахте они протекают медленно. Шахта служит в основном лишь теплообменником.
Значительно быстрее эти реакции могут идти в факеле с угольной пылью и порошком концентрата, при большой удельной поверхности реагирования и при высоких температурах. Практически в таком факеле пройдет столько циклов восстановления–газификации, на сколько хватит тепла.
Библиографический список
1. Труды института истории естествознания и техники. Т. 20, История металлургии. – М.: И-во АН СССР, 1959, 402 с.
2. Венецкий, С. От костра до плазмы. / С. Венецкий – М.: Знание, 1986. – 208 с.
3. Всемирная история в 24 томах. т. 1, Каменный век. – Минск: Литература, 1997, 512 с.
4. Всемирная история в 24 томах. т. 2, Бронзовый век. – Минск: Литература, 1997, 528 с.
5. Всемирная история в 24 томах. т. 3, Век железа. – Минск: Литература, 1997, 512 с.
6. Андронов, возможный расход кокса и влияние на него различных факторов доменной плавки. / . – С-Пб: Из-во С-ПбГТУ, 2001. – 142 с.
7. Доменный процесс. /Издание американского общества металлургов. – М.: Металлургиздат, 1967. – 719 с.
8. , Гельд химия пирометаллургических процессов. – М.: Металлургия, 1966, Часть вторая, 1966, 702 с.
9. Ростовцев металлургических процессов. – М.: Металлургия, 1962, 411 с.
10. Washburn T. S., Larsen B. M., Marsh J. S. Basic open Heart Steelmarking. The American Institute of Mining and Metallurgical Enginiring. New York, 1944, 718 s.
11. Патент РФ № 000 от10.11.2007, Индекс МПК С21В13/14. Способ и устройство для получения расплавленного железа. Авторы – Вирамонтес-Браун Риккардо, Вильяреаль Тревильо Хуан-Антонио.
12. Анатомия кризисов. Под ред. акад. --М.: Наука, 1999, 238 с.
13. Tamman G. Kristallisiren und Schmelzen. Leipzig, 1903.
14. Гаврилин, и кристаллизация металлов и сплавов/ – Владимир: Изд-во ВГУ, 2000. – 258 с.
15. Алесковский, В. Б.. Химия надмолекулярных соединений/ – С-Пб.: Изд-во С-ПбГУ, 2000. – 254 с.
16. , , и др. Жидкая сталь. – М.: Металлургия, 1984, 208 с.
17. // В сб. Труды 10-й российской конференции «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов», том 1, с. 144-147, 2001, Екатеринбург-Челябинск, И-во Ю-УрГУ.
18. Тalmage C. R. The Future of Solid State Metallurgy // Applied Powder metallurgy International. 1983? Vol. 15. № 2
19. О “кризисе” кинетической теории жидкости и затвердевания. – Екатеринбург, Издание УГГГА, 392 с. Электронный вариант книги - в Интернете по адресу: , а также http://www. usmga. ru/russian/gmf/gmf-him. htm
20. Гегузин, спекания. – М.: Наука, 1967. – 360 с.
21. Гуденау, Г. Последние достижения в области применения пылеугольного топлива для доменной плавки/ Г. Гуденау //Сталь, 1996, №2, с. 9-11.
22. Штумпф, Г. Г., , Шаламов -технические свойства горных пород и углей Донецкого бассейна./ Справочник, М.: Недра, 1994, 449 с.
23. Липович, и переработка угля /. – М.: Химия, 1988. – 336 с.
24. Русчев, Д. Д.. Химия твердого топлива / . – М.: Химия, 1976. – 255 с.
25. Амдур, А. М., , Соколов тощих сортовых углей в металлургии.- Известия высш. учебн. завед. Горный журнал, № 4, 2003, с. 98-103.
26. Амдур, А. М., Брук каменных углей в металлургических процессах.- Материалы V международной научно-практической конференции «Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности», 2003, Кемерово, с. 45-48
27. Павлов, В. В., Ватолин и спекание рядовых железорудных концентратов. // Вестник УГТУ-УПИ №5(20) “Фундаметальные проблемы металлургии”. Екатеринбург, 2003, с. 58-60.
28. Островский, О. И., , Вишкарев металлических расплавов. – М.: Металлургия, 1988. – 304 с.
29. Баум, жидкости. /, – М.: Наука, 1979. – 116 с.
30. Вертман, А. А., , Свойства расплавов железа. – М.: Наука, 1969. – 280 с.
31. Ровнушкин, В. А., , и др. Бескоксовая переработка титаномагнетитовых руд. – М.: Металлургия, 1988. – 247 с.
32. Амдур, получения извести. //Патент РФ № 000, 27 июля 2002 г.
33. , , Питателев металлизации железорудного сырья. М.: Металлургия, 1982, 256 с.
34. , Пчелкин некоксующихся углей в черной металлургии. М.: Металлургия, 1981. 168 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ……………………………………………………………….. 3
ГЛАВА 1. Введение. Цели и задачи книги …………………………... 4
1.1. Причина несообразностей доменного процесса – принцип
совместной продувки рудотопливной смеси……………………………...4
1.2. Принцип «доменный процесс незаменим!»………………………..5
1.3. «Врожденные пороки» доменного процесса……………………....7
ГЛАВА 2. Пороки металлургического цикла …………………………..9
2.1. «Порок 1» – неполное сжигание топлива…………..........................9
2.2. Необходимость кокса……………………………………………......12
2.3. Несообразности печей обжига……………………………….......…14
2.4. Переуглероживание металла……………………………………...…18
2.5. Психологические сложности…………………………………….....19
2.6. Различия в мышлении физхимика и доменщика…………………... 22
ГЛАВА 3. Схема получения стали в шахтной печи. Агрегат
«Угольный мидрекс» …………………………………..………………..23
3.1. Агрегат «угольный Мидрекс»………………………………….…….23
3.2. Технические сложности. Плавление массы металлизованных
окатышей…………………………………………………………………..28
3.3. Выносной горн–отстойник…………………………………….……32
3.4. Другие технические сложности. Футеровка……………………...34
3.5. Сопоставление технических сложностей предложенной схемы
и доменного процесса………………………………………….…………35
3.6. Вспенивание…………………………………………………………..37
3.7. Способы введения топлива непосредственно в зону горения,
в факелы …………………………………………………………………..39
ГЛАВА 4. Вдувание порошка концентрата. О качестве стали……..44
4.1. Вдувание порошка железорудного концентрата
с угольной пылью ……………………………………….... …………….44
4.2. Управляемость процесса…………………………………………....46
4.3. О качестве получаемой стали………………………………….….48
ГЛАВА 5. Применение элементов последовательной продувки
в существующих доменных печах……………………………………...52
5.1. Загрузка шихты двумя зонами – топлива и окатышей………….52
5.2. Расход кокса……………………………………………………….….55
5.3. Вдувание угольной пыли с порошком концентрата……………….57
5.4. Скорость процессов…………………………………………….……58
ГЛАВА 6. Другие возможности последовательной продувки.
Другие варианты……………………………………………….………....60
6.1. Получение металла в факеле………………………………….....60
6.2. О тепловом балансе плавки…………………………………………..62
6.3. О тепловом балансе сталеплавильного процесса………………..….64
6.4. Схемы других печей. Печь обжига известняка………………..…66
6.5. Печи для получения черновой меди ………………………..……67
6.6. Получение водорода ………………………………………………....69
ГЛАВА 7. Результаты обсуждения предлагаемых схем. Дискус-
сионные вопросы………………………………………………………… 72
7.1. Газопроницаемость зоны плавления………………………….……72
7.2. Существующие тенденции замены кокса углем………………....73
7.3. Увлечение шихты потоками дутья…………………………………76
7.4. Схема с загрузкой топлива и руды в разные отсеки……………......78
ГЛАВА 8. Получение металлоизделий из железорудного концен-трата по схеме металлизация-спекание. (Совместно с
)………… ……………………………………………...81
8.1. Переход от кусковых руд к концентрату…………………………....81
8.2. Получение изделий из порошка концентрата по схеме металлизация–спекание………………………………………………………………82
8.3. Прессуемость и спекаемость металлизованного концентрата…..84
8.4. Другие эксперименты………………………………………………..86
8.5. Металлизация концентрата в порошке……………………….…..87
8.6. Психологические сложности по отношению к данным
порошковым процессам……………………………………………….…91
ГЛАВА 9. Сведения из истории металлургии. (Совместно с )……………………………………………………………... 93
9.1. Древность…………………………………………………………...…93
9.2. Переход от горна к доменной печи………………………………….95
9.3. Средневековье. Доменный процесс…………………………..…96
9.4. 19-й век……………………………………………………………......99
9.5. Обеспечение газопроницаемости шихты…………...……………...100
9.6. Пороки металлургического цикла…………………………………..101
9.7. Бездоменная металлургия………………………………………...…103
9.8. Подходы физхимиков и доменщиков…………………………...….104
ГЛАВА 10. Идеологические и психологические сложности
вопроса …………………………………………………………..………..106
10.1. Процессы ломки идеологии………………………………………..106
10.2. Термовременная обработка металла………………………………107
10.3. Возможность иного цикла…………………………………...…….109
10.4. Особенности дискуссий при разной идеологии……………...…..110
10.5. Устойчивость традиционной идеологии……………………...…..112
10.6. Закономерности ломки идеологии……………………………..…113
10.7. Выбор схемы процесса и опытно-конструкторские работы…………………………………………………………………………..115
10.8. Психологические сложности разработки альтернативных процессов……………………………………………………………….................116
ЗАКЛЮЧЕНИЕ..………………………………………………………….118
Приложение 1. Коэффициент занижения теплоты горения из-за неполного сжигания топлива……………………………………………..120
Приложение 2 Расчеты расхода топлива, теоретической темпера-туры горения.…………………………………………………………….121
Приложение 3 Число циклов восстановления-газификации………...127
Библиографический список ……………………………………………..129
Оглавление…………………………………………………………...…...132
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 |
