ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические превращения материалов впечи из "Печи химической промышленности Издание 2" Термотехнологические процессы, протекающие в печах, состоят из а) химических превращений исходных материалов, состоящих в изменении химического состава и б) физико-химических превращений исходных материалов, в которых происходит изменений структуры веществ, отрал ающиеся на агрегатном состоянии или кристаллической модификации их. [c.6] Химические реакции, протекающие в печи, можно разделить на простые и сложные. Если одного стехиометрического уравнения достаточно, чтобы описать протекание данной реакции, то ее относят к простым реакциям. Если же для описания наблюдаемого течения реакции необходимо несколько стехиометрических и кинетических уравнений, то ее относят к сложным реакциям. [c.6] Реакция термического разложения — химические реакции, при которых сложные химические соединения при тепловом воздействии распадаются на более простые соединения или даже на элементы. Вместе с тем свободные элементы в реакторе могут взаимодействовать с кислородом или серой. [c.6] Термическому разложению в печах чаще всего подвергаются карбонаты, окислы, гидраты, силикаты, фосфориты, антрациты, нефть, мазут и т. д. [c.6] Первые две реакции протекают при плавке на штейн и перера-ботке штейнов в производстве цветных металлов. Последняя реакция происходит при огневом рафинировании и доводке металлов. [c.7] Окисление компонентов. Окислительные реакции, проводимые в печах, включают в себя окисление простых веществ с получением их окислов. Они протекают при получении фосфорного ангидрида сжиганием фосфора серного ангидрида сжиганием серы хлористого водорода сжиганием водорода в среде хлора и т. д. Окислительные реакции лежат в основе обжига и плавки сульфидных руд и концентратов в цветной металлургии. [c.7] Реакции окисления металлов составляют основу процессов огневого рафинирования. [c.7] Восстановление компонентов. Восстановительные реакции составляют основу восстановительной плавки окисленного рудного сырья и полупродуктов цветных металлов. (Восстановление из руд фосфора, марганца, серы из отходящих газов после сорбции, сульфита натрия из сульфата натрия, баритового концентрата, получение трехокиси мышьяка и т. д.). [c.7] Главные восстанавливающие реагенты — углерод и окись углерода. Значительно меньшее значение как восстановителя имеет водород и углеводороды. В сложных системах особенно в расплавах восстановителем могут быть металлы, имеющие повышенное сродство к кислороду. [c.7] К физико-химическим превращениям материалов, проводимым в печах, относятся а) изменение агрегатного состояния вещества и б) изменение кристаллической структуры вещества. [c.7] Плавление. Для отливки деталей машин и заготовок для механической обработки применяют литейные сплавы, обладающие, кроме основных, еще и литейными свойствами, позволяющими получить из них качественные фасонные отливки. [c.7] Литейные сплавы требуемого состава и необходимой температуры нагрева получают плавлением в печах. [c.7] Плавление — это процесс перехода кристаллического твердого тела в жидкость (фазовый период первого рода). Плавление как частичную аморфизацию тела связывают с нарушением дальнего порядка при сохранении ближнего порядка в его структуре. Плавление совершается при постоянной температуре, называемой температурой плавления величина которой определяется природой тела п зависит от внешнего давления. [c.7] Для приведения тела в жидкое состояние необходимо затратить энергию на преодоление сил, действующих между элементами его решетки плавление наступает тогда, когда средняя энергия колебаний элементов решетки достаточно велика для известного нарушения связи между ними. [c.8] Молекулярно-кинетическая теория плавления исходит из положения, что уменьшение степени порядка в расположении частиц твердого тела начинается задолго до плавления в связи с увеличивающейся тепловой подвижностью частиц с повышением температуры. При этом растет число точечных дефектов структуры что способствует разрыхлению кристаллической решетки. С дальнейшим повы-Б]ением температуры в непосредственной близости от кристаллографически правильное располол ение частиц теряет устойчивость, причем решающая роль в разрушении дальнего порядка переходит к появляющимся более или менее значительным флуктуациям плотности, в которых участвует значительное число атомов. [c.8] Испарение. Процесс испарения металлов и различных химических соединений имеет важное значение, так как он является основой производства ртути, цинка, магния, мышьяка и других металлов, а также при получении минера льных пигментов. [c.8] Термодинамическая характеристика процессов испарения для различных металлов и химических соединений может быть получена из диаграмм зависимости равновесного давления паров от температуры. По этим диаграммам могут быть определены температуры кипения металлов и их соединений при давлении 10 Па, а также равновесные давления пара для различных температур. [c.8] По термодинамическим данным могут быть определены тепловые режимы печей, в которых ведутся процессы возгонки металлов и соединений. [c.8] Термическая обработка металлов и материалов основана на изменении кристаллической решетки металла при тепловом воздействии. [c.8] Вернуться к основной статье