Kinetyka redukcji ŜuŜla z procesu zawiesinowego o podwyŜszonej zasadowości
- 1 -
SPIS TREŚCI:
I.WSTĘP……… 4
II.CZĘŚĆ LITERATUROWA………... 8
II.1. Budowa ŜuŜli………. 8
II.1.1. Modelowanie właściwości termodynamicznych stopionych soli zbudowanych z jonów prostych……… 8
II.1.2. Modelowanie właściwości termodynamicznych stopionych soli zbudowanych z jonów złoŜonych………... 12
II.1.3.Modelowanie właściwości termodynamicznych ŜuŜli………. 16
II.2. Kinetyka reakcji chemicznych………... 42
II.2.1. Metody pomiaru szybkości reakcji chemicznych………... 42
II.2.2. Równania kinetyczne procesów chemicznych ……….. 43
II.2.3. Model kurczącego się rdzenia reakcyjnego……… 45
II.2.4. Mechanizm redukcji ŜuŜla za pomocą węgla………. 55
II.2.5. Kinetyka reakcji heterogenicznych………. 57
II.3. Wpływ potencjału tlenowego oraz składu ŜuŜla na rozpuszczalność miedzi………. 59
II.4. Straty miedzi o charakterze mechanicznym………... 73
II.4.1. Wpływ własności fizycznych ŜuŜla i stopu CuPbFe na straty miedzi o charakterze mechanicznym……… 73
II.4.1.1. Oszacowanie czasu potrzebnego do przebycia wydzieleń stopu CuPbFe przez warstwę ŜuŜla o grubości 1 m………. 77
II.4.2. ZaleŜność lepkości ŜuŜli od ich składu i temperatury……… 80
II.4.3. Wpływ własności powierzchniowych ŜuŜla i stopu CuPbFe na wielkość strat miedzi o charakterze mechanicznym………. 81
II.4.4.Wpływ zjawisk powierzchniowych na korozję wyłoŜenia pieców metalurgicznych……….……… 88
II.5. Zjawisko pienienia ……… 89
II.5.2. Pienienie się ŜuŜli ………... 91
II.5.2.1.Wpływ właściwości fizycznych na spienianie się ŜuŜli……… 93
II.5.2.2. Wpływ wielkości pęcherzyków gazowych i intensywności przepływu gazu przez ŜuŜel na stabilność piany………. 98
Kinetyka redukcji ŜuŜla z procesu zawiesinowego o podwyŜszonej zasadowości
- 2 -
II.5.2.3. Wpływ występowania fazy stałej w ŜuŜlu i temperatury na stabilność
piany………... 103
II.5.2.4. Wpływ spienienia się ŜuŜli na kinetykę reakcji zachodzących na granicy faz gaz/ŜuŜel………... 106
II.6. Technologiczne i teoretyczne podstawy odmiedziowania ŜuŜlu zawiesinowych w HM „Głogów II”………... 113
II.6.1.Teoretyczne podstawy procesu zawiesinowego………... 113
II.6.2.Proces odmiedziowania ŜuŜla w piecu elektrycznym……….. 119
III. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA………...….. 123
III.1. Metodyka pomiarowa………...………. 123
III.1.1. Aparatura zastosowana do wykonania eksperymentów……...………. 123
III.1.1.1.Schemat aparatury zastosowanej do badań redukcji ŜuŜla zawiesinowego za pomocą proszku grafitowego……… 125
III.1.1.2.Schemat aparatury nad szybkością redukcji ŜuŜla zawiesinowego za pomocą zwymiarowanego penetratora grafitowego………... 131
III.1.2. Cechowanie analizatora przepływu gazów CO/CO2………. 134
III.1.3. Analiza szybkości reakcji w oparciu w wykonane eksperymenty………... 139
III.2.Materiał badawczy………. 143
III.3. Analiza danych eksperymentalnych………. 145
III.3.1. Eksperymenty wykonane z zastosowaniem proszku grafitowego jako reduktora……… 145
III.3.1.1. śuŜel wyjściowy (Cm = 0.83)………. 145
III.3.1.2. śuŜel wyjściowy modyfikowany tlenkiem wapnia XCaO= 0.25 (Cm= 1.01)………. 154
III.3.1.3. śuŜel wyjściowy modyfikowany tlenkiem wapnia XCaO = 0.3 (Cm = 1.12)……….………... 159
III.3.1.4. śuŜel wyjściowy modyfikowany tlenkiem magnezu XMgO = 0.25 (Cm= 1.21)………..………... 163
III.3.1.5. śuŜel wyjściowy modyfikowany jednocześnie tlenkiem magnezu i tlenkiem wapnia XMgO= 0.25 i XCaO = 0.25 (Cm=1.39)………..… 170
III.3.2. śuŜel wyjściowy modyfikowany tlenkiem wapnia XCaO = 0.25 gdy rolę reduktora pełni sproszkowany grafit i CO (Cm= 1.01)………...…………. 174
Kinetyka redukcji ŜuŜla z procesu zawiesinowego o podwyŜszonej zasadowości
- 3 -
III.3.3.Eksperymenty wykonane z zastosowaniem penetratora grafitowego jako
reduktora………..……….. 180
III.3.3.1 śuŜel wyjściowy redukowany za pomocą grafitowego penetratora (Cm=0.83)………...… 180
III.3.3.2. Wyniki pomiarów kinetyki redukcji ŜuŜla wyjściowego modyfikowanego dodatkiem CaO (xCaO =0,25) za pomocą penetratora grafitowego (18,2 cm2)zanurzonego w kąpieli (Cm= 1.01)……… 185
III.3.3.3. Wyniki pomiarów kinetyki redukcji ŜuŜla wyjściowego modyfikowanego dodatkiem CaO (xCaO =0,3) za pomocą penetratora grafitowego (18,2 cm2) zanurzonego w kąpieli (Cm=1.12)………..……….. 190
III.3.4. Analiza błędów pomiarowych……….. 195
IV.DYSKUSJA WYNIKÓW………...……… 196 V. WNIOSKI KOŃCOWE………..……… 207 VI. BIBLIOGRAFIA………..………. 209 VII. INFORMACJE………. 215
