Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ własności fizykochemicznych żużli typu CaO-FeO-SiO2 na proces redukcji FeO w fazie ciekłej

Mróz J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2009

|

Vol. 76, nr 7

445-451

PL

Redukcja tlenków żelaza z ciekłych żużli jest podstawowym etapem wielu nowo opracowywanych technologii otrzymywania ciekłego żelaza, których głównym wyróżnikiem jest stosowanie niekoksujących węgli kamiennych. W prezentowanej pracy przedstawiono podstawowe własności ciekłych żużli typu CaO-FeO-SiO2. Pozwoliło to zinterpretować istotne zróżnicowanie szybkości redukcji FeO w zależności od składu chemicznego żużla i dostarczyć podstawowych informacji odnośnie do kinetyki redukcji FeO z żużli o rozległym zakresie składu chemicznego. Wyniki badań mogą stanowić podstawę do opracowania założeń do dalszych badań z uwzględnieniem celów aplikacyjnych, zarówno innowacyjnych, jak też modyfikacyjnych, odnoszących się do istniejących propozycji technologii wytapiania redukcyjnego.

EN

Reduction of iron oxides from liquid slags is an essential stage of many newly technologies developed for liquid iron manufacturing, the distinguished feature of which is using non-coking hard coals. In the paper the basic properties of liquid slags of type CaO-FeOSiO 2 are presented. The knowledge of these properties allowed interpreting the significant differentiation of FeO reduction rates depending on chemical composition of slags and providing basic information regarding the kinetics of FeO reduction from slags of wide range of chemical composition. The results of investigations may constitute the base to work out assumptions for further investigations taking into account the application aims both the innovation and modification ones, related to the existing proposals of smelting reduction technologies.

2

Influence of slag charge chemical composition and reducer on the FeO reduction efficiency

Migas P., Karbowniczek M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 3

463-469

EN

The reduction of iron oxides in molten slag by means of solid reducing agents takes place during various stages of pig iron and steel production. It may also be used in other metallurgical technologies, e.g. for the utilization of metallurgical slag. The possibility of using the utilization methods requires an in-depth analysis of the phenomenon and specification of the optimal conditions for their industrial application. This article presents the results of experiments involving FeO reduction in metallurgical slag in an electric arc furnace. The experiments were conducted using slag melt mixed with various carbon reducing agents. The experiments determined the effects of different components of the molten slag on the effectiveness of the FeO reduction process

PL

Proces redukcji tlenków żelaza z ciekłego żużla stałym reduktorem zachodzi podczas różnych etapów produkcji surówki i stali, może on być wykorzystywany w innych technologiach metalurgicznych np. do utylizacji żużli hutniczych. Mozliwość zastosowania takiego sposobu utylizacji wymaga dokładnego poznania zjawiska oraz ustalenia optymalnych warunków do przeprowadzenia go w warunkach przemysłowych. Artykuł prezentuje wyniki badań procesu redukcji FeO z żużli metalurgicznych w elektrycznym piecu łukowym, w warunkach laboratoryjnych. W czasie badan zastosowano wsad żużlowy wymieszany z różnymi reduktorami węglowymi. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, wpływ niektórych składników wsadu żużlowego na efektywność procesu redukcji tlenku żelaza.

3

Investigations of FeO reduction from liquid slags of CaO-FeO-SiO2 type

Mróz J.

Archives of Metallurgy

|

2002

|

Vol. 47, iss. 1

95-117

EN

The reduction of iron oxides from liquid slags is the fundamental stage of many newly developed, future-oriented technologies of obtaining liquid iron (pig iron), which are referred to as reduction iron smelting processes, whose main distinquishing feature is the use of non-coking coals. The reduction processes in those technologies are heterogeneous processes in which the following phases take part: a solid phase (carbon reducer), a liquid phase (molten iron oxides in the salg), and a gaseous phase (carbon monoxide and carbon dioxide). This is the reason for the complexity of the reduction process mechanism, which makes the kinetic description of these reaction difficult. In the present study, a methodology of examining the reduction was adopted using the so called graphite rotating disk. The investigations carried out within the present study were aimed to determine the kinetic area for the reduction of iron oxides in the temperature range of 1350-1420C in the CaO-FeO-SiO2 slags and with an FeO content from 20 to 60% by weight, with the use of a graphite reducer, as well as to evaluate the kinetic parameters of the process. The applied methodology of the rotating disk tests has enabled a conclusion to be drawn of the suitability of this method for identifying the kinetic area of reduction in most of the reduction variants used. It has been found that for slags with a basicity from 0.31 to 1.53 and in the viscosity range from 4.23 to 0.31 dPa s the rediction rate is determined by the diffusion of FeO the slag-reducer interface. Parameters of the kinetic diffusion area have been calculated, such as: FeO diffusion coefficient, the limiting diffusion layer thickness and mass transfer coefficient. The analysis of the calculated values of FeO diffusion coefficients made based on the available literature data indicates that these should be regarded as specific for the diffusion coefficients of oxygen ions in the liquid slag. The determined mass transfer coefficients have enabled the reduction rate to be calculated for particular variants of reduction. A good agreement with the experimental results has been obtained at low disc rotations.

PL

Redukcja tlenków żelaza z ciekłych żużli jest podstawowym etapem wielu nowo rozwijanych technologii otrzymywania ciekłego żelaza (surówki), określanych mianem wytapiania redukcyjnego, których główną cechą jest wykorzystanie niekoksujących węgli kamiennych. Procesy redukcji w tych technologiach są procesami heterogenicznymi, w których biorą udział następujące fazy: faza stała (reduktor węglowy), faza ciekła (ciekłe żelazo i żużel) i faza gazowa (tlenek i dwutlenek węgla). Jest to przyczyną złożoności mechanizmu procesu redukcji i trudności opisu tego mechanizmu. W obecnych badaniach redukcji FeO z ciekłych żużli zaadoptowano metodykę wirującego dysku, w tym przypadku dysku grafitowego. Badania przeprowadzone w niniejszej pracy miały na celu określenie obszaru kinetycznego redukcji FeO w zakresie temperatur 1350-1420 stopni C z żużli typu CaO-FeO-SiO2 z zawartością 20 i 60% FeO i określenie parametrów kinetycznych procesu. Zastosowana metodyka wirującego dysku pozwoliła stwierdzić jej przydatność do identyfikacji obszaru kinetycznego redukcji w większości stosowanych wariantów redukcji. Stwierdzono, że w przypadku badanych żużli o zasadowości od 0,31 do 1,53 i zakresie lepkości od 4,23 do 0,3 dPa s szybkość redukcji jest określona przez dyfuzję FeO w żużlu. Obliczono takie parametry kinetyczne redukcji jak: współczynniki dyfuzji FeO, grubość granicznej warstwy dyfuzyjnej i współczynniki przenoszenia masy. Analiza wartości obliczonych współczynników dyfuzji FeO i ich weryfikacja na podstawie dostępnych danych literaturowych wskazuje, że należy je interpretować jako charakterystyczne dla współczynników dyfuzji jonów tlenkowych O2- w ciekłym żużlu. Określone współczynniki przenoszenia masy pozwoliły obliczyć szybkość redukcji dla poszczególnych wariantów redukcji. Stwierdzono dobrą zgodność wyników obliczonych z wynikami eksperymentalnymi w zakresie niskich obrotów dysku 100 i 400 obr/min.