Домна пешіндегі газбен шихтаның қозғалысы, олардың біртекті бөлінуі

Домна пешіндегі газбен шихтаның қозғалысы, олардың біртекті бөлінуі

Темірдің жанама тотықсыздануы 673-1223К (400-950^оС)-та мына реакциялар жүреді:

3Fе₂О₃ + СО = 2Ғе₃О₄ + CO₂ (5)

Тікелей тотықсыздану реакциясы бойынша темір тотығының таза темірге тотықсыздануы:

FеО + СО = Ғе + CO₂ (9)

Темірдің көміртектенуі. Сұр шойынмен ақ шойынның құрамында көміртегінің мөлшері 3,5%-тен 4,5%-ке дейін болады. Ақ шойынның құрамында көміртектенуі 400-500^оС температурада 3FеО+5СО= Ғе₃С+4CO₂ *реакциясы бойынша жүреді. Пештің ортасында 2СО = CO₂ + С реакциясы бойынша түзілген қара күйе (С) шихтаның қуысына еніп, темірді көміртектендіреді: 3Fе + С = Ғе3C реакцияларды біріктіріп былай жазуға болады:

Құрамында 4,3% С бар шойын балқу температурасы 1403К (1130^оС) эвтектика құрайды. Көміртектенген шойын пеш күймесінде 1423-1523К (1150-1250^оС) температурада балқып, кокс түйіршіктерінің арасымен ағып пештің түбіне жиналады. Көміртектенген шойынның балқу температурасы 1423-1523К (1150-1250^оС).

Домна пешінің үдерістері қалыпты жағдайда жүргенде шлактың түзілуі темірдің тотықсыздануы, көміртектену және шойынның балқу процесінен кейін жүріп, пештің күймесінде неесе иіннің жоғары жағында аяқталуы тиіс.

1) Ғе₂О₃+СО =2Ғе₃О₄+СО₂ + 53740; (15)

Олардың сипатты ерекшеліктері мынадай: реакция өнімі әрқашан СО болуы және олардың жылу шығынысыз өтуі болып табылады. Көміртегімен тікелей тотықсыздану реакциясы СО түзілуімен жүреді және жылу шығынының көп мөлшерін қжет етеді, мысалы:

ҒеО + С =Ғе+СО -152670 (20)

Тікелей тотықсыздану реакциясына келтірілген мысал реакцияның жүру механизмін көрсетпейтінін атап өту қажет. Мәселе мынада, көміртегінің қатты оксидтермен тікелей өзара әрекеттесуі шектеулі, өйткені тегіс емес кесектер арасындағы байланыс беті өте шағын. Сондықтан тікелей тотықсыздау газ фазасы арқылы жүреді және екі кезеңнен тұрады:

ҒеО + СО =Ғе + СО₂ (21)

Бұл қосындыдан кейін тікелей тотықсызданудың қорытынды реакциясын береді.

Тікелей тотықсызданудың жанама тотықсызданудан айырмашылығы мынада: тікелей тотықсыздану реакциялары дамыған сайын үрлеуішке жететін көміртегі мөлшері азаяды [1,6].

1. 
   Құрамындағы темірдің мөлшері.
   
2. 
   Бос жыныстарың құрамы (SiO₂; Al₂O₃; 2SiO₂-H₂O т.б.).
   
3. 
   Зиянды қоспалардың (Р, S, Аs т.б.) мөлшері.
   
4. 
   Физикалық күйі.
   
5. 
   Тотықсызданғыштық қасиеті.
   

1. 
   Магнитті рудалар (магнитті теміртас Ғе₃О₄) – құрамында 50-65% темірі бар, тығыз қара сұр түсті темірдің шала тотығы. Магнитті рудалар тотықсыздануы қиын рудалар қатарына жатады. Бұл руданың негізгі кендері Магнитогорск, тагил-Кувшин, Қостанай, Курск және Оралда.
   
2. 
   Гематит (қызыл теміртас Ғе₂О₃) – құрамында 55-65% Ғе бар, түсі қара-қызғылттан қар сұрға дейін өзгеріп кездесетін темір тотығы. Гематиттің құрамында зиянды қоспалар мөлшері аз жіне ол оңай тотықсызданады. ТМД елінде бұл руданың маңызды кендері Курск магнит аномалиясы мен Кривой –Рог бассейнінде және т.б. жерлерде кездеседі.
   
3. 
   Қоңыр теміртас (n-Fe₂O₃*mH₂O) құрамында; 37-55% Ғе бар, табиғатта түсі сарыдан сары қоңырға дейін өзгеріп кездесетін темірдің сулы тотығы. Руда тез тотықсызданады және құрылымы қуыс, кейде құрамында күкірт, фосфор, күшәлә сияқты зиянды қоспалар болады. Мысалы, Қазақстан темір рудаларының құрамында едәуір фосфор кездеседі. Бұл руданың негізгі кендері Орал (Бокальск), Керчь, аят, Лысаков, липецк, тула т.б. жерлерде.
   
4. 
   Карбонатты рудалар (ҒеСО₃) – құрамында 30-40 % Ғе бар, сарғыш ақ түсті тмір карбонаты. Руданың бұл түріне сидериттер мен шпатты теміртас жатады. Карбонатты рудалардың құрамындағы бос жыныстар SiO₂, Al₂O₃, MgO түрінде кездеседі, бұл руда темірге кедей рудалар тобына жатады. Сидери рудасының бай кендері Бокальскіде, Златоусте, Киров облысының Омутинск ауданында орналасқан.