Фізико-хімічні особливості твердофазного відновлення окатишів (брикетів) в умовах індукційного нагріву

Loading...
Thumbnail Image
Date
2024
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний хіміко-технологічний університет, Дніпро
Abstract
UKR: Запропоновано новий спосіб організації твердофазного відновлення окатишів (брикетів) з використанням індукційного нагріву і досліджено фізико-хімічні аспекти процесів нагріву та відновлення. Виконано термодинамічний аналіз реакцій у процесі твердофазного відновлення, визначено рівноважний склад газової фази у системі Fe-O-C та Mn-O-C, а також розраховано термодинамічно допустиму температуру початку відновлення оксидів заліза при різних значеннях α=PCO+PCO2. Проаналізовано результати розрахунку швидкості нагріву вугілля та рудного концентрату металевою складовою шихти окатишу (брикету) як за умов протікання хімічних реакцій, так і за їх відсутності. Експериментально показано принципову можливість нагрівання та відновлення оксидів заліза всередині об’єму окатиша, а також проведення як твердофазного відновлення, так і плавлення відновленого заліза з одержанням рідкої сталі в умовах плавлення в індукційній печі.
ENG: A new method for organizing the solid-phase reduction of pellets (briquettes) using induction heating was proposed, and the physicochemical aspects of the heating and reduction processes were investigated. A thermodynamic analysis of the reactions during solid-phase reduction was carried out; the equilibrium composition of the gaseous phase in the Fe–O–C and Mn–O–C systems was determined, and the thermodynamically permissible temperature of iron oxide reduction initiation at different values of α=PCO+PCO2 were established. The results of calculating the rate of heating of coal and ore concentrate by the metallic component of the pellets (briquette) were analyzed both under condition of the flow of chemical reactions and in the absence of chemical transformation. The experiments demonstrated the fundamental possibility of heating and reducing iron oxides inside the volume of the pellet, as well as conducting both solid-phase reduction and melting of the reduced iron to obtain liquid steel under induction furnace melting conditions.
Description
О. Величко: ORCID 0000-0002-0072-1460; О. Гришин: ORCID 0009-0000-0665-1179
Keywords
твердофазне відновлення, оксиди заліза, оксиди марганцю, індукційна піч, динаміка нагрівання, математичне моделювання, фізико-хімічна модель, heating dynamics, induction furnace, iron oxides, manganese oxides, mathematical modeling, physicochemical model, solid-phase reduction, КМЧС, КЕСЕ
Citation
Величко О. Г., Грек О. С., Гришин О. М., Величко К. О. Фізико-хімічні особливості твердофазного відновлення окатишів (брикетів) в умовах індукційного нагріву. Питання хімії та хімічної технології. 2024. № 3. С. 37–45. DOI: http://dx.doi.org/10.32434/0321-4095-2024-154-3-37-45.