Регулирование процессов восстановления оксидов при получении и диспергировании металла

• Автор: Шумилин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .

1.1. Способы получения дисперсных металлических частиц восстановлением оксидов .

1.2. Восстановление и спекание исходных оксидных материалов и промежуточных фаз реагирования
1.3. Влияние параметров технологического процесса на свойства дисперсных металлических частиц .

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Исходные материалы и подготовка образцов

2.2. Методы исследования процессов восстановления и Та, спекания и физикохимических свойств оксидов и дисперсных частиц металла
3. ВЗАИМОСВЯЗЬ КИНЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДОВ И СПЕКАНИЯ

3.1. Восстановление и спекание при металлизации оленегорского суперконцентрата .

3.2. Кинетика уплотнения оксидных материалов
3.3. Вязкое течение материала под действием изменяющегося поверхностного натяжения .
4. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА
НА СВОЙСТВА ДИСПЕРГИРОВАННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ.
4.1. Оценка свойств железных порошков .
4.2. Прочность металлизованных окатышей и е изменение в
ходе восстановления
4.3. Регулирование процесса восстановления оксидов в условиях конвейерной машины
5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ОКСИДНЫХ ПЛНОК ПРИ СПЕКАНИИ ПОРОШКОВОЙ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ Р6М5
5.1. Восстановление оксидных плнок на частицах порошка
Р6М5 .
5.2. Кинетика процесса спекания прессовок из порошков
стали Р6М5
5.3. Термодинамический расчт газовой атмосферы, являющейся равновесной по углероду к стали Р6М5
5.4. Применение полученных результатов в опытнопромышленных условиях и разработка рекомендаций по их использованию .
6. вывода.
7. ЛИТЕРАТУРА
8. ПРИЛОЖЕНИЯ .
ВВЕДЕНИЕ


По виду црименяемой шихты методы восстановления подразделяют на использующие сыпучую, брикетированную или гранулированную шихту. По методу подачи шихты в зону восстановления различают три типа процессов восстановление во взвешенном состоянии, в кипящем и стационарном слоях. Закономерности восстановления в слое шихты при получении железного порошка рассмотрены рядом авторов 3, , II. Они рассматривают процессы при восстановлении неподвижного слоя порошковой шихты, над которым цроходит поток газа восстановителя. На восстановление может действовать ряд факторов так, при восстановлении . Этот фактор в свою очередь определяется разнозернистостью, степенью агломерации и удельной поверхностью порошка шихты, формой его частиц, присутствием в шихте случайных или намеренно добавленных веществ, способствующих образованию пористости. При восстановлении окислов железа в присутствии СО или С конечный продукт реакции должен быть свободен от связанного углерода, так как иначе значительно ухудшается прессуемость порошка железа. Влияние добавок на проницаемость слоя шихты рассмотрено в работе . При использовании конвертированного природного газа не удалось освободить продукт от углерода полностью. Добавка сажипривела к получению продукта с более низким содержанием углерода, если восстановление заканчивалось при температурах выше С. Это говорит о большой проницаемости смеси окалины и сажи. Увеличения давления восстановительного газа в узких пределах оказывает такое же влияние как и в случае изолированных частиц. С увеличением толщины слоя общая скорость снижается. Закономерности слоевого восстановления рассмотрены в работе II . В работе показано, что скорость удаления кислорода значительно ниже ожидаемой. Авторы считают, что скорость восстановления в глубине слоя определяется количеством накопленной в нем Н2О и, главным образом, скоростью, с которой пары воды могут удаляться из слоя шихты. Трудности, наблюдаемые при восстановлении и связанные с неподвижностью шихты могут быть удалены при использовании метода кипящего слоя, когда частицы поддерживаются во взвешенном состоянии. Закономерности восстановления в кипящем слое изучены многичисленными авторами . Преимущества кипящего
слоя , можно достичь относительно высокой скорости газа и быстрого удаления продуктов реакции. Можно поддерживать достаточно однородный состав газа по всему объму шихты. Шихта хорошо перемешивается, восстановление происходит быстро. Кроме того, возможна обработка мелких концентратов руды. Недостатки при непрерывном процессе затруднено отделение восстановленных частиц окисла от невосстановленных частиц для этого можно использовать магнитное поле , . Кроме того, частицы оксидов должны иметь близкие размеры, форму и плотность. Дополнительное осложнение возникает изза спекания частиц чтобы избежать этого при восстановлении необходимо поддерживать относительно низкие температуры, а это часто приводит к образованию пирофорного порошка . В качестве сырья для производства железных порошков восстановлением применяется окалина, образующаяся при прокатке кипящих углеродистых марок сталей и рудные концентраты. Окалина содержит железа. Недостатки использования окалины сильно загрязнена механическими примесями, нестабильна по химическому составу. Кроме того, окалина легированных сталей непригодна для производства железного порошка 5 , а на многих заводах селективный отбор окалины затруднен. Повышенное содержание углерода, кремния и марганца не позволяет получить по действующей технологии порошки высших марок ПЕ1 и ПЖ2 . Наконец, изыскиваются способы уменьшения количества окалины после прокатки, что приведет к недостатку сырья для производства железных порошков. Поэтому все большое значение приобретает использование в качестве сырья железорудных концентратов глубокого обогащения. Они уступают окалине по содержанию нерастворимого осадка, в который входит в первую очередь кремнезом, и по стоимости. Среди процессов по промышленному получению дисперсного железа наиболее известный процесс Подала .