Стильный дом

Доменная печь и ее использование при производстве чугуна

31.03.2017 / Отопление / Теги: , , , , , , / Комментарии: 0

Доменная печь необходима для выплавки чугуна.

Схема доменного процесса.

Сущность данного процесса заключается в том, что в печи выполняется возобновление оксидов железа, которые расположены в исходном материале — руде, газообразными, жидкими и твердыми веществами топлива — водородом, угарным газом и твёрдым углеродом.

доменный, печь, чугун, доменной печи, https youtube, https youtube watch, youtube watch

доменный, печь, чугун, доменной печи, https youtube, https youtube watch, youtube watch

Устройство доменной печи шахтного типа не выделяется большой сложностью. Она имеет несколько деталей.

Печная конструкция

Верхняя часть доменной печи зовется колошником. Он оснащен газоотводами, служащими для убирания колошникового газа. Сюда при помощи особого засыпного агрегата загружается сырье.

Под колошником размещается шахта, имеющая вид усеченного конуса, расширяющегося книзу. Данная форма разрешает облегчить процесс поступления в нее сырья из колошника. В шахте особым образом готовится исходное сырье из окислов руды востанавливается железо.

Очень широкая часть доменной печи называется распар. Тут плавится пустая порода флюса и руды, благодаря чему из них выходит шлак.

Дальнейшая часть печи являет собой усеченный конус, расширяющийся кверху. Ее называют заплечики. В этом отделении конструкции кончается шлакообразование, оставляя в нем определённое кол-во флюса и твёрдого топлива.

Горение поступившего сверху топлива выполняется в горне. Он также служит для собирания чугуна и шлака, которые расположены в жидком состоянии.

Чтобы было сжигание топлива, нужен горячий воздух. Он поступает в печь от воздухонагревателей при помощи кольцевого воздушного канала, проходя через фурмы. Днище горна, носящее название лещадь, размещается на тяжелом фундаменте из железобетонных конструкций. Тут выполняется накапливание шлака и чугуна. По завершении процесса плавки чугун и шлак выпускаются по особым желобам через летки, предназначающиеся для этого, в ковши.

Рабочий принцип доменной печи

доменный, печь, чугун, доменной печи, https youtube, https youtube watch, youtube watch

Схема доменной печи.

Конструкция доменной печи устроена аналогичным образом, что шихта проникает в чашу через засыпное устройство, сделанной в качестве маленького конуса, размещенного вверху. Дальше из чаши, попадая на большой конус при его опускании, шихта поступает в печь. Система такого типа не разрешает газу из доменной печи проникать во внешнюю среду. После загрузки небольшой конус и воронка для приема сырья поворачиваются на угол, кратен 60 градусам. Это нужно для того, чтобы шихта распределялась одинаково.

Читайте также:  Качественные банные печи и их чертежи

Металлургическая печь продолжает трудиться, шихта расплавляется и спускается дальше вниз, освобождая место для новых частей сырья. Нужный объем домны должен быть постоянно целиком заполнен. Новая доменная печь как правило имеет нужный объем от 2000 до 50000 м2. Ее высота достигает 35 м, что практически в три раза больше ее диаметра. Эта конструкция придумана не зря: рабочий принцип доменной печи построен на движении материалов и газов навстречу друг дружке, что дает возможность наращивать применение тепла до 85%.

Горн и лещадь делаются из кирпича, содержащего в собственном составе огромное количество глинозема или из углеродистых блоков. Они размещены в середине стального кожуха и всегда во время работы охлаждаются водой, поступающей по двум водопроводным системам из холодильников особенной конструкции. Причем когда первоначальная система работает, вторая в данное время располагается в резерве. Заплечики, шахта и распар делаются из шамотного кирпича.

Колошник отделан плитами из стали, пустоты в середине которых целиком наполнены шамотом, а купол печи — плитами из чугуна.

Добавочные компоненты доменной печи

доменный, печь, чугун, доменной печи, https youtube, https youtube watch, youtube watch

Устройство доменной печи схема.

Во время работы нужны подсобные устройства и механизмы, обеспечивающие хорошую плавку чугуна. Нужными считаются приспособления для подъема и загрузки начального сырья в печь.

Доменная печь просит непрерывного обслуживания, тем более при выпуске шлака и чугуна. Для этого приспособленые литейные дворы, которые оборудованы мостовыми кранами. Нагрев воздуха для работы печи, высокая температура плавки при меньшем количестве воздуха дают воздухонагреватели. Например, в печь, имеющую нужный объем 2000 м2, данное оборудование должно подавать за минуту 3800 м2 воздуха, температура которого составляет 1200 градусов. Пар, появляющийся за счёт поступления воздуха в воздухонагреватель, должен быть всегда влажным. Значение данного показателя изменяется с помощью системы автоматического управления.

Сжатый воздух, который нужен для сжигания топлива, поступает в печь благодаря воздуходувным машинам. Его давление на колошнике у сегодняшних печей может достигать 25 мпа. Очистка колошникового газа выполняется при помощи очистителя.

Https://www.Youtube.Com/watch?V=9g01ggxk8ne

В чем заключают доменный процесс

доменный, печь, чугун, доменной печи, https youtube, https youtube watch, youtube watch

Устройство доменной печи:1. Горячее дутьё.2. Территория плавления (заплечики и горн).3. Территория восстановления feo (распар).4. Территория восстановления fe2o3 (шахта).5. Территория предварительного нагрева (колошник).6. Загрузка железорудных материалов, известняка и древесного угля.7. Доменный газ.8. Столб железорудных материалов, известняка и древесного угля.9. Выпуск шлака.10. Выпуск жидкого чугуна.11. Сбор отходящих газов.

Читайте также:  Особенности котлов-утилизаторов

Для удачной плавки чугуна в доменной печи должны в любой момент соблюдатся ключевые моменты. Самое первое, температура по всему объему печи и тепло должны гарантировать протекание требуемых реакций в необходимом месте и в некоторое время. Это является следствием движения навстречу друг дружке 2-ух потоков. Газ от сгорания топлива подымается снизу вверх, а шихта, нагревающаяся теплом газа, спускается сверху вниз. Второе, шлак должен возникать собственно тогда, как окончится возобновление железа и нужных примесей из руды. Тут главное по правилам выбрать тугоплавкость шлака сорту чугуна. Это нужно для того, чтобы шлак заранее не сплавил руду, что приведет потом к перемене состава чугуна и может вызвать сбой в процедуре плавки.

Самим началом этого процесса считается горение топлива. При взаимном действии с кислородом, сетевой газ и углерод древесного угля сгорают, организуя внушительное тепловыделение.

C + O2 = CO2 + Q; CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Q

Выполняется взаимное действие продуктов горения с древесным углём в согласии с реакциями:

CO2 + C = 2CO — Q; H2O + C = CO + H2 — Q

В данной смеси окись углерода — главный восстановитель железа из оксидов железа. Чтобы повысить продуктивность печи, воздух, поступающий в печь, увлажняют, благодаря чему возрастает кол-во восстановителя. При поднятии газы, температура которых довольно высока, греют шихту. Сами они при этом охлаждаются примерно до 300-400 градусов. Шихта двигается вниз навстречу газу. Когда температура достигнет примерно 570°С, выполняется возобновление оксидов железа. Данный процесс имеет несколько последовательных этапов по схеме: fe2o3 -> fe3o4 -> feo -> fe.

Https://www.Youtube.Com/watch?V=0kagrekazw4

Эти химические реакции определяет температура. Возобновление оксида железа выполняется твёрдым углеродом (прямое возобновление), водородом и угарным газом (косвенное возобновление). В первом варианте процесс выполняется в территории распара если есть наличие больших температур в согласии с реакцией: feo + C = fe + CO — Q.

В другом варианте, при косвенном восстановлении, реакция выполняется при более невысокой температуре сверху печи: 3fe2o3 + CO = 2fe3o4 + CO2 + Q; fe3o4 + CO = 3fe O + CO2 — Q; fe O + CO = fe + CO2 + Q.

Читайте также:  Как сложить печь шведку своими руками?

Образование шлака

При необходимой температуре железо, восстановленное из руды, при конкретных реакциях растворяет углерод. Благодаря этому выполняется понижение температуры плавления, и железо расплавляется при температуре примерно 1300°С. Получившийся сплав, соприкасаясь с древесным углём, насыщается этими элементами, как кремний, фосфор, углерод, марганец, восстанавливаемые из руды. Изобилие серой выполняется при температуре 1200 градусов из древесного угля. Внизу печи при сплавлении флюсов, бессодержательный породы руды и золы появится шлак, содержащий в составе окислы тех же компонентов, что и сплав. Состав шлака, как и чугуна, устанавливается составом исходной шихты. В виду того, что шлак имеет меньшую плотность, он размещается на плоскости чугуна.

Https://www.Youtube.Com/watch?V=0anfsccbusu

Готовый чугун производится из печи через летку каждые 3-4 часа. Шлак также производится через иную летку через 1-2 часа. Летки раскрываются при помощи особого устройства, а после их закрывают огнеупорным составом. Чугун и шлак сливается в специализированные ковши и чаши. Дальше чугун отправляется в цех — мартеновский или кислородно-конвертерный, — где выполняется его последующая отделка.
Продукты, получаемые в результате доменного процесса
самым основным продуктом, получающимся в результате плавки, считаются чугуны, которые могут быть различных вариантов — литейные и передельные. Они имеют разное содержание элементов, в зависимости от чего выполняется их последующее применение.

Вместе с ключевым продуктом при плавке получаются добавочные продукты — шлак, колошниковый газ и колошниковая пыль. Шлак используется для производства стройматериалов. Например, если его вылить в воду, выйдет материал, который имеет мелкозернистую структуру. Потом его используют для изготовления кирпичей, цемента и прочих материалов.

Колошниковый газ, который образуется при сгорании топлива, очищается особым способом от пыли и частиц руды. Его используют вместо топлива в доменных печах и котлах, работающих на воде или на пару. Если перемешать колошниковый газ с натуральным, то его можно применять в мартеновских печах.

Https://www.Youtube.Com/watch?V=prxw8rlileu

Дополнительным продуктом доменной плавки считается колошниковая пыль. Она имеет в собственном составе от 40 до 50% железа и активно используется при агломерации.


Добавить комментарий