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| 壓塊機(jī)之金屬化原料的二次氧化及其預(yù)防方法 |
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鞏義市三誼重工機(jī)械制造廠http://www.caizhucers.cn如上所述，將來世界卜直接還原鐵裝置的分布將很不均衡。顯而易見，大部分直接還原裝置將建在冶金工業(yè)和機(jī)器制造工業(yè)不發(fā)達(dá)的亞洲、非洲和拉丁美洲的一些國家。這樣一來就要出現(xiàn)必須遠(yuǎn)距離，包括海路運(yùn)迸大量梅綿鐵的問題。蘇聯(lián)在一定程度上也存在這一問題，因?yàn)橐趲讉�較適合的地打組織晦綿鐵的生Jn，而使用海綿鐵的冶金工廠卻很多。此外，蘇聯(lián)也可能向其他國家供應(yīng)海綿鐵。在任何情況下，工廠都應(yīng)備足可朋一定時間的大量海綿鐵，即要有額定儲備。
對運(yùn)輸、儲存海綿鐵的問題要特別注意，岡為海綿鐵有很發(fā)育的表面和很高的孔隙度，容易二次氧化，往往也容易自燃。在這種情況下，其金屬化率就要降低，而在關(guān)閉的庫
房貯存和運(yùn)輸時會造成爆炸險情和損壞建筑物。
在無水分的環(huán)境含有氧氣、硫和鹵索氧化氣體的簡單作用下就能使海綿鐵發(fā)生二次氧化。這種氧化主要發(fā)生在還原裝置卸山高溫球團(tuán)的場臺。為避免這種氧化作用，必須妥善
地組織海綿鐵的冷卻。
然而，制得井經(jīng)冷卻的海綿鐵與周圍大氣之間的狀態(tài)并不平穩(wěn)，所以在其后的貯存、運(yùn)輸時，在有水分的環(huán)境所發(fā)生的化學(xué)氧化和電化學(xué)氧化要普遍得多．也危險得多。在這種情況下，海綿鐵表面往往產(chǎn)生電化學(xué)過程，此處的純金屬是陽極，其氧化物是陰極。該過程發(fā)展的結(jié)果產(chǎn)生大量的二價和三價氫氧化鐵及其氧化物。自然，該過程的進(jìn)行速度和特點(diǎn)將決定于大氣的溫度和濕度，以及其中鹽、硫化物的含量等。
許多研究者對金屬化球團(tuán)的二次氧化趨勢進(jìn)行了研究，在文獻(xiàn)re6]對其傲了詳細(xì)的分析。在1050-1100℃溫度下，用轉(zhuǎn)化的天然氣把料層中的球團(tuán)還原至96-97暢的金屬化率，然后在試驗(yàn)室不同條件下進(jìn)行了冷卻。在密閉容器中冷卻，隨后貯存30晝夜，未發(fā)現(xiàn)明顯氧化。在空氣中冷卻時，金屬化翠下降至85%，而后在3 0晝夜貯存期間下降到84 3%。在水中挎卻時，金屬化率下降至90. Sqro，之后實(shí)際上未發(fā)生變化。
在生產(chǎn)條件下．研究了海綿鐵在沒有供暖設(shè)備的庫房及露天存放時的氧化。在****種情況下，金屬化率在75晝夜從97.7嘶下降T4_94 6q0，在其后的168晝夜中下降至90. 8qo在****種情況下，當(dāng)球團(tuán)冬季貯存144晝夜時，金屬化率降低7曬，而接著在春季貯存158晝夜的期間，金屬化翠急劇從90.7qo下降至6』．3%。這些試驗(yàn)結(jié)果證明，水分對金屬化料氧化具有奐定性意義。在沒有水分的條件下，氡化作用得不到明顯發(fā)展。根據(jù)先前所進(jìn)行的研究，在文獻(xiàn)[2]中列出了一些類似的資料。
應(yīng)當(dāng)指出，鐵在有水分的環(huán)境中氧化時，要放出相當(dāng)多的熱量，例如按反應(yīng)式 ZFe+H20+I．50：-2Fe0 (OH) -888千焦耳。
在大量的料中產(chǎn)生的熱量會保存下來，所以海綿鐵的溫度還要升高，這也會使氧化過程加劇。
蒂森公司和魯奇(Lurgi)公司為了解大量拇綿鐵的氧化過程，傲了專門的研究[67]。將回轉(zhuǎn)爐中還原出的金屬化鐵礦石裝入兩個有盞的16噸料倉中。裝料時在****個料倉中，用模擬雨水的弱酸液體處理了金屬化礦石。在這種情況下，溫度升高至50-80℃，金屬化翠從95. 6q0下降到90 2曬。200小時后溫度下降到原先水平。
在****個料倉中，用s和的海鹽溶液處理海綿鐵，以模擬船艙進(jìn)海水的情況。這時溫度較高上升J70 -80'C，然后下降。鐵氧化肘放出氫氣，其濃度達(dá)到P嘶。
在這兩種情況下，由于空氣不能自由進(jìn)倉，料倉氣氛中的氧氣濃度下降到。．2-。．5%時氧化反應(yīng)就中止了。再加氧化劑時鐵重新氧化和加熱。
此外，金屬化產(chǎn)品的氧化趨勢和生產(chǎn)方法有很大關(guān)系。例如海爾法產(chǎn)品，也就是說，在反應(yīng)耀的固定層中，在高溫下用cO和H：混合還原氣體還原出的產(chǎn)品二次氧化趨勢就不大(日8-70，。在輯場(有上蓋無側(cè)壁)IO萬噸金屬化率為90qo的這種產(chǎn)品貯存了幾個月，金屬化率的下降水平為一年j%以下。在幾年期間這種產(chǎn)品從產(chǎn)地運(yùn)到IOOO公里以外的使用地點(diǎn)，每次都要?dú)v經(jīng)巧晝夜的時間。在這種情況下，雨天僉屬化率降低l4%，而干燥天氣則無變化。
金屬化料發(fā)火性（在室溫下空氣中的自燃）C2，71頁）的研究表明，其發(fā)火性決定于一系列因素，不過首先是決定于還原溫度。據(jù)推測，發(fā)火是金屬表面活性大的后果，也是引起試樣發(fā)熱的氧分子在表面上化學(xué)吸附的結(jié)果。不同材料（按還原溫度）的發(fā)火臨界溫度各不相同。
在用氫還原赤鐵礦料時，其發(fā)火臨界溫度是575-550'C，磁鐵礦料的是510 -440℃。用高于上述溫度的材料制得的金屬化料不會發(fā)火。一般說米，當(dāng)氧化度達(dá)到20 -35%時．金屬化料不再發(fā)火氧化。對于用其它氣體還原出的金屬比料來說，發(fā)火臨界溫度各不相同，但規(guī)律總是保持不變，也就是說，當(dāng)高溫還原時，就沒有發(fā)火現(xiàn)象了。
在高于發(fā)火臨界溫度下還原出的金屬料層能防止置于其下面的低溫還原金屬料瑤的氧化n
根據(jù)上述研究結(jié)果可以斷定，用高溫方法制得的金瘸『七料在沒有水分的條件下貯存和運(yùn)輸，實(shí)際上不會發(fā)生氧化。在潮濕大氣條仆下短距離運(yùn)輸和短期貯存時，也不會有嚴(yán)重的二次氧化的危除。但是在雨天進(jìn)行裝卸，然后遠(yuǎn)距離運(yùn)輸或貯存海綿鐵時，就會一j二相當(dāng)大的二次氧化作用和料堆發(fā)熱的危險。蚓此相當(dāng)廣ioI展開了尋求防止海綿鐵二次氧化碇其安全運(yùn)輸打法∞研九、，這些方法大體可分為以刊L種t(J)弱氧化介質(zhì)中處理；(2)壓塊；(3)堵水溶液和其他液體及物質(zhì)進(jìn)行處理。
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