Transcript Výroba surového železa

Výroba surového železa
Fe – b.t. 1535oC, spec. hmotnost 7,87 g/cm3
Rudy: Fe2O3 – hematit
Fe3O4 – magnetit
Fe2O3. 3 H2O – limonite
FeCO3 – siderit
20-70% Fe,
Výrobní postup: redukční tavení ve vysoké peci za použití koksu a
struskotvorných přísad
Vsázka: Fe-aglomerát, Fe-pelety, struskotvorné přísady na bázi CaO,
vysokopecní koks, dmýchaný vzduch obohacený O2, H2O, zemním
plynem
Produkty: surové železo 90-95% Fe (C, Mn, Si, P, aj.)
vysokopecní sruska
vysokopecní plyn (CO, CO2)
vysokopecní výhoz – úlety
Reakce:
Nepřímá
redukce
(šachta)
3 Fe2O3 + CO → 2 Fe3O4 + CO2
při 400-600oC
Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 při 600-800oC (FeO nestabilní
pod 560oC)
2CO → C + CO2 při 540-650oC
(Bellova reakce)
FeO + CO → Fe + CO2
při 800-1100oC
CaCO3 → CaO + CO2
při 900oC
Počátek tvorby strusky při cca 1100oC
Reakce při 1200-1800oC
Přímá
redukce
(nístěj)
P2O5 + 5C → 2P (v Fe) + 5 CO
MnO + C → Mn (v Fe) + CO
SiO2 + 2C → Si (v Fe) + CO
S (v rudě + koksu) + CaO + C→ CaS (ve strusce) + CO
C (v koksu) → C(v Fe)
FeO+C → Fe + CO
Reakce v okolí výfučen:
C(koks) + O2 → CO2
2C(koks) + O2 → 2 CO
CO2 + C(koks) → 2 CO
C(koks) + H2O(g) → CO + H2
2CH4 + O2 → 2CO + 4 H2
2Fe + O2 → 2 FeO
vysoká teplota plynu-okolí výfučen
nižší teplota plynu
Boudouardova reakce
Složení surového železa:
90-95% Fe
3,0-4,3% C, 0,5-3,0% Si, 0,5-3,0% Mn, 0,05-2% P do 0,1% S
Schéma vysoké pece
Výroba železné houby přímou redukcí