Nikolay_t

Кокс в печи разогревается отходящими газами, которые покидают очаг горения с определенной энергией, вне очага горения они передают эту энергию коксу. Возможно вы пытаетесь донести что есть еще энергоперенос излучением (т.е. не связанный с массопереносом), но это происходит внутри очага горения. Т.е. начальные условия такие: система ограничена пространством за пределы которого энергия уходит только массопереносом (только с веществом), энергоперенос излучением конечно существуем на любом расстоянии от очага, но плотность его падает пропорционально кубу расстояния от очага, и существует граница за которой материальный энергоперенос на пару порядков выше нематериального, там излучением уже можно пренебречь. И кокс пересекает эту границу с температурой 1500С.

А как оценить температуру то? Можно еще составить тепловой баланс очага горения, т.е. оценить сколько в него энергии поступает, сколько улетает, для этого нужно знать энтальпию веществ в зависимости от температуры, как узнать энтальпию того же углерода при температуре 1500С если теплоемкость нелинейна?

Тут ведь вопрос не в том сколько энергии покинет систему (сколько энергии останется в газе после того как пройдет через кокс), а в том какая температура будет в очаге горения. Если считать 10 МДж, то температура будет 1400 и чугун (точнее шлак) вовсе на поправится. Т.е. энергия то крутится внутри системы, но весь вопрос в том сколько ее там крутится.

Дак и я о том же: в моем понимании нужно исходить из изотермических условий при t=1500C, мне не понятно почему всегда принимается t=20.

Пытаюсь смоделировать горение кокса в доменной печи и наткнулся вот на какую вещь: в горне доменной печи происходит окисление углерода до СО, т.е. теоретическая температура горения зависит от энтальпии этой реакции, везде почему то считается что она равна примерно 10 Мдж/кг (речь идет о коксе с 80% углерода), даже ссылаются на А. Н. Рамма. Но, открыв диаграмму Эллингема я вижу, что данная энтальпия (10 Мдж) соответсвует 20С, при этом она сильно растет от температуры и при 1800С возрастает в 2 раза. Физически это происходит из-за того, что теплоемкость углерода при росте температуры растет сильнее теплоемкости СО, т.е. углерод при нагреве запасает энергию, которую потом отдает в реакции окисления, в доменной печи этот предварительный нагрев происходит за счет массопереноса (отходящими газами), т.е. теоретическая температура горения должна рассчитываться из энтальпии реакции при температуре горения, и она гораздо выше. В то, что ученые мужи ошибаются на такой ерунде я не верю, поэтому вопрос: где ошибаюсь я? И еще такой вопрос: скорость роста энтальпии от температуры (C=dS/dT) - это теплоемкость, поскольку теплоемкость с температурой тоже растет, то должна быть единица отражающая этот рост (dC/dT), как она называется?

Нашел информацию что шихта, богатая FeO (как окалина) используется в качестве промывочный, из-за того что является трудновосстановимой. Fe3O4 до 570С восстанавливается напрямую до Fe при меньшем соотношении СО/СО2, чем FeO, в результате коэффициент использования кокса на рудах богатых FeO меньше, процесс восстановления идет дольше. Насколько это похоже на правду?

Конечно, специалисты в личку пишут. В любом случае это дешевле чем изготовить установку и обнаружить какие то непреодолимые трудности.

Пытаюсь разработать технологию получения чугуна из окалины по такой схеме: 1. Окусковывание окалины 2. Нагрев сжигаемыми доменными газами 3. Восстановление и переплавка в низкошахтной доменной печи. Смущает то, что в теории все слишком гладко получается, при этом не могу найти ни одного упоминания, чтобы это в мире кто то делал. Тему знаю на любительском уровне, профильного образования нет, опыта тоже. В общем нужен специалист, который мог бы пошатать мою "стройную" теорию, само собой на коммерческой основе.

Что то в какие то дебри полезли, диаграмма Эллингема показывает сколько энергии выделится при окислении вещества?

Насколько я понял эн. Гиббса - это разность энтальпии веществ до и после реакции, диаграмма Эллингема - это зависимость этой разницы для различных оксидов от температуры.

Это если взяли холодные вещества. Меня интересует выход энергии без учета разогрева веществ, т.е. разогрели воздух и углерод до 1200, соединили и нужно знать сколько энергии выделилось.

Из диаграммы Эллингема. Ну дак она же нас и интересует (какая энергия выделится в процессе реакции окисления), или я неправильно ее понимаю?

Согласно диаграммы Эллингема реакция дальше не пойдет при 1200C, углерод будет восстанавливать СО2 до СО, точнее сказать только 1/1000 будет окислятся до СО2 (равновесная концентрация СО/СО2=1000/1 при такой температуре в присутствии С) Тоже из диаграммы Эллингема (480 кДж/моль вещества, которое окисляет О2, в реакции учувствуют 2С, т.е. 480/24 =20 кДж/гр) На диаграмме Эллингема как раз dH вроде бы, там почему то -240 тут я исходил что плотность воздуха 1,2 кг/куб. Если исходить из этих цифр, то полное сгорание такого кол-ва углерода даст 7,616 Мдж (32 МДж/кг, и оно не зависит от температуры), на 1200С на этапе С->СО выделяется 60% тепла, т.е. вообще 4,5 Мдж.

Пытаюсь понять сколько выделится тепла при неполном сжигании одного куб. метра воздуха об углерод. Реакция 2С+О2=2СО при 1200С дает 20 МДж на 1 кг углерода, или 15 МДж на кг кислорода (через соотношение молярных масс), в одном кубе воздуха 0,24 кг кислорода, т.е. на один куб воздуха выделится 3600 кДж, правильно ли я все посчитал?

Я не уверен, что это был вообще ЮТ, просто какая то советская статья. не, я собираюсь сделать по такому же принципу как КЭНы, толстые графитовые электроды выходят за пределы печки, внутри печки между ними тонкий стержень из батарейки, засыпан древесноугольной пылью, чтобы не горел, 3 таких стержня включены последовательно, каждый имеет сопротивление порядка 0,25 Ом в холодном состоянии (проверял сварочником), на 40В от сварочника должно быть где то 30А, в горячем ток будет расти. Стержни образуют букву П вокруг тигля.

Читал какую то статью чуть ли не из журнала ЮТ, где описывалась подобная печка, только там шихта закладывалась в графитовый порошок между коллекторных щёток, мне нужно было визуально смотреть что происходит в тигле, поэтому родилась такая конструкция. Если сверху засыпать корунд, то его бы надо было полметра для теплоизоляции, ну и в вате у меня было окно, через которое шихту закидывал. Слабым местом оказалась сажа, нужна без примесей, где взять не знаю, с озона опять не понятно что привезут, сейчас хочу попробовать в качестве нагревателей использовать стержни от пальчиковых батареек.

В общем ложная тревога, печка остыла - разобрал, все с ватой нормально, проблема была с чистотой материалов, сажей (П-803): на электродах и между ними куча зеленого вещества, думаю что это оксид хрома восстановился, так же сажа эта магнитится, в общем помимо сажи там куча примесей, с нее могло и натечь. С шихтой та же ситуация, видимо: использовал жезезооксиный пигмент, думал там только fe3o4, скорее всего не только. Конструкция такая: взял горшок от цветов, наспал сажи, утопил в нее алундовый тигель, вокруг него 4 графитовых электрода воткнуты в сажу, сверху вата, электроды к сварочнику. Горшок обмотал ватой, поставил в железный тазик. Температуру мерял термопарой S в чехле, но без нормального кабеля (медь) рядом с ней в тигле еще была термопара К показывала то же самое, да и по цвету 1300 там было (в литеных цехах бывал). Но вопрос по снижению огнеупорности (если оно вообще имеет место быть) теплоизоляции от восстановительной атмосферы остается открытым: даже если si02 восстанавливается, то концентрация al2o3 растет, т.е. огнеупорность должна тоже расти.

Проводил тут эксперименты с печкой, нагревателем которой является сажа, обнаружил что коалиновая вата, используемая в качестве теплоизоляции, натекла в тигель, температура там не поднималась выше 1300С, не могу понять с какой радости она плавится при такой температуре, al2o3-sio2 не должен плавится ниже 1585, скорее всего вата не понятно какая (куплена на озоне), но обнаружил на одном сайте вот такое: "Волокна устойчивы к воздействию температуры в окислительной и нейтральной средах. В восстановительной среде теплоизоляционные свойства снижаются.", как раз мая ситуация (раскаленный углерод дает восстановительную среду), но не могу понять почему, какая природа этого явления?

Открыл диаграмму Fe-O2, насколько я понимаю природный магнитит - это то, что показано стрелкой Fe3O4, если предположить что окалина находится левее, в районе 20%, то при нагревании вообще не образуется Fe3O4, может в этом дело?

Дак и я о том же, почему тогда не сыплют окомкованную окалину? Есть информация что сыплют в дуговую печь как окислитель, для производства агломерата, а вот чтобы в доменную сыпали - нету.

эээ, что то не понял, а где тогда их используют? Если что, я имею ввиду железорудные окатыши (не восстановленные).

Читал в википедии, что в Европе силикат кальция используется в качестве альтернативы асбесту, вероятнее всего китайцы, или еще кто, подхватили тему и шлепают плиты из гидравлического силиката, а огнеупорные плиты, скорее всего, из безводного, называются одинаково, химический состав тоже.

Я так понимаю это в дуговую печь, там окалина используется в качестве окислителя, у меня то в другом вопрос, почему окалину не используют в доменной печи?

Вроде бы тот же оксид железа, может же так же катать в окатыши и плавить, раз не делают значит есть какая то веская причина, нигде не могу найти информации по этому вопросу.

Т.е. питы делают из расплавленного силиката, или сплавлением? Тогда еще попутный вопрос: а почему тогда алюминат (огнеопорный цемент) не разваливается? там же тоже затворенная вода, тоже при нагревании гидрооксид кальция должен переходить в оксид?