Ответы на экзаменационный билет № 10, одно из заданий которого требует указать способы получения стали

Страницы работы

Содержание работы

Билет 10

1.  2(PbO)+ [PbS]= 3[Pb] + SO2

PSO2 = 0,5 атм.

aPbO = 0,3

aPb = 1

T = 1500 K

MPb = 207,2, MS = 32,6г/моль

Определить остаточную концентрацию PbS в свинце.

Решение:

ΔGo PbO = -181000 + 68 × 1500 К = - 79000 Дж/моль

ΔGo PbS = -144200 + 72,1 × 1500 К = - 36050 Дж/моль

ΔGo SO2 = - 361320 + 72,6 × 1500 K = - 252420 Дж/моль

Вычислим изменение стандартной энергии Гиббса реакции  при температуре 1500К:

ΔGo = ΔGo SO2 – (2ΔGo PbO + ΔGo PbS) = -252420 + 2×79000+36050 = -58370 Дж

ΔGo = -RTlnKp

ln K = -ΔGo/RT = - (-58370)/8,31×1500 = 4,68

K = 107,77

Запишем выражение константы равновесия реакции:

K =

107,77

aPbS =  

aPbS = XPbS Þ XPbS

m% PbS =

3.  Способы получения стали

Существуют два способа получения стали:

- бессемеровский

- томасовский

При получении стали в качестве исходного продукта используется чугун. И из него выжигается углерод за счет подачи воздуха. По времени конвертирования можно определить остаточное содержание углерода.

Бессемеровский способ:

при этом способе конвертер футеруют кислыми огнеупорными материалами, которые могут разъедаться основными шлаками. Поэтому таким способом перерабатывают кремнистые чугуны, дающие кислый шлак. В бессемеровском способе можно наблюдать 3 периода работы конвертера:

1)  окисление Si,Mn,Fe и образование кислого шлака.

2)  после выгорания Si и Mn происходит окисление С и сгорание примесей.

3)  в 3-ем периоде происходит полное выгорание Si,Mn,C и начинается сильное окисление Fe.

Затем в конвертер вводят раскислители, что уменьшает содержание О в Ме. И после раскисления сталь сливают.

Таким способом перерабатывают чугуны с высоким содержанием Si и низким содержанием S и Р.

При томасовском способе перерабатывают чугун с низким содержанием Si и высоким содержанием S и Р. В этом способе в конвертер загружают сначала известь, а затем заливают чугун. В конвертере образуется известковый шлак, необходимый для извлечения и связывания Р. В этом способе продувка чугуна чистым кислородом осуществляется не с днища (как в бессемеровском), а сверху. Это уменьшает угар и улучшает качество стали. Вводимый сверху кислород способствует сгоранию окиси С).

4.  Bi12ZnO19-x

Уравнение Аррениуса:

Ď = Ďо ехр(-ΔЕD/RT)

ln Ď = ln Ďo – ΔЕD/RT × (1/T)

y = a – bx

T,K

104/T, K-1

Ď´107 см2

ln Ď (см2/с)

950

10,5

8,30

18,23

1000

10

12,4

18,63

1050

9,52

13,7

18,73

1100

9,09

22,6

19,23

1150

8,70

30,5

19,53

tga = =0,51×104

tga = ΔED/R

0,51×104 = ΔED/8,31

ΔED = tga×R = 0,51×104K×8,31 Дж/моль×К = 4,24×104 Дж/моль

Ďо = Ď ехр

Ďо = 8,30×107× ехр

Ď =

Между коэффициентом химической диффузии и коэффициентом самодиффузии существует различие, это различие довольно большое и достигает нескольких порядков, поэтому значения Ďо  и Ď могут оказаться очень высокими.

Химическая диффузия – это диффузионный процесс в химическом поле, при котором градиент химического потенциала отличается от нуля.

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Химия
Тип:
Ответы на экзаменационные билеты
Размер файла:
212 Kb
Скачали:
0