SU142664A1 - Способ получени губчатого железа - Google Patents

Description

Известны способы получени  губчатого железа в кип щем слое с применением восстановите 1Ш, подаваемого при повышенном давлении с пониженной температурой.

Однако при низких температурах воостановитеп  (400-600°С) и повышенных давлени х восстановление окислов железа водородом лимитируетс  адсорбционно йесорбционными процессами.

Цепь изобретени  - интенсификаци  процесса восстановлени .

Дл  этого предлагаемый способ получени  губчатого железа предусматривает создание ультразвуковых колебаний в кип щем слое. Источники ультразвуковых колебаний устанавливают в боковых стенках или вверху реактора при этом колебани  передаютс  подводимому восстановительному газу или непосредственно кип щему слою одновременно и раздельно.

Исследовани  процессов пр мого получени  железа в кип щем слое показали, что количество газа, пропускаемого через восстановительный реактор, ограничиваетс  предельной скоростью газа, при

которой не наблюдаетс  вынос тонких фракций, а поддержание кипени  сло  при гемпературах выше 650 С невозможно из-за склонности богатых тонкоизмельченных руд к слипанию в npotsecce восстановлени . В то же врекш отказ от высоких температур резко снижает скорость восстановлени . Применение водорода при повышенных давлени х и низких температурах в процессе получени  губчатого жел в кип щем слое ускор ет процесс восстанолени .

Однако ускор ющее вли ние давлени  на скорость восстановлени  ограничено, так как согласно адсорбционно-кйталитической теории реакци  (Восстановлени  окислов железа водородом протекает в кинетической области в услови х равновеси  адсорбционно-десорбционных про- гаессов. Скорость реакции восстановлени  определ етс  уравнением:

гдеНн, NH о мольные допи водорода и вод п ого пара;

дКц-. избыточна  концентраци  водорода по сравнению с равновесно

аи коэффициент адсорбци  вен дрройа и вод ного оара;

«.давлен е

Проведенные опыты по восстановлеишо окиспов же лез а Ъ itwmwsM Слое даодородом при повышенных давлени х и относительно низких температурах (дл  руды .до 560°С и прокатной окапвны до 650 | показали, что реакции восстано лени  при повышенных давлени х можэт . Быть выражена вышегфиаедевиым уравнением при условии, что КО8ФФВЯТОНТ адсорбции вод ного п&ра 1фи этих температурах значительно превышает Е фф ци ент адсорбции водорода} в газах выход п jBHX из кип щего сло  при давпении ЗОатм ; содержитс  4,5% воды, хот  по термоI динамическому равновесию систе лы  шле ,зо-- водород - вода при температурах 1ОПЫТЙ газова  фаза кдалсет содержать 2 р% воды, и что, .начина  с некоторого давлени , дальнейшее его увеличение (при посгто нной весовой скорости подачи водорода ) неускор ет процесса восстансшлени .

Нельз  предложить, что при повышении давлени  процесс смешаетс  в диффузионную область; и звеном, лимитирующим скорость процесса, становитс  внешн   диффузи 

не завис ща  бт давлени , ибо согласно/ литера1урным данным, скорость восстановлени  перестаетзависеть от бкороЬти газа при достижении величины нескольких см/с, в проведенных опытах скорость U, газа была значительно выше .

Следовательно, можно сделать вывод , что скорость восстановлени  окио; железа в кип щем слое при повышенных давлени х п митируетс . адсорбционно-десорбцион ыми процессами;. Такой вывод подтверждаетс  и тем, что. при высоких давлени х, когда адсорбци  газа достигла предельного значени , скорость дэеакции перестает зависеть от давлени ..

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  губчатого железа ц кип щем слое восстановлением водородом при повышенном давлении и низких температурах (4ОО-650с), отличающийс  тем, что, с аелью иц тенсйфикации процесса восстановлени , подводимому восстановитеЛ1лому га или иёпосредешенно кип щему слою сообщают . се ультразвуковые колебани  от источников , уЪта овленных в боковых стенках ;Ипи вверху реактора и действующих одновременно или раздельно.