Б.Доменний процес

До випускних льоток;

Доменне виробництво чавуну.

Чавуни виплавляють у доменних печах.

Сутністю технології виробництва чавуну є виведення із залізних руд сторонніх домішок і насичення заліза вуглецем.

Для підвищення ефективності доменного процесу, зменшення витрат палива і забезпечення якості чавуну, потрібно, щоб руда містила не менше 55% заліза, мінімум породи і шкідливих домішок (сірки і фосфору), а також мала певні розміри.

Цих вимог досягають за допомогою виконання таких технологічних операцій по підготовці шихтових компонентів до плавки, а саме:

1. подрібнення – (це великі шматки роздрібнюють до оптимальних розмірів і фракційного складу);

2. збагачення;

3. агломерація;

4. гранулювання - (утворення грудок злипанням зволожених водою подрібненої руди, пилу, малих кількостей глини або вапняку з подальшим їх висушуванням і спіканням).

Для отримання чавуну використовують такі найпоширеніші залізні руди:

1. червоний залізняк;

2. магнітний залізняк;

3. бурий залізняк;

4. шпатовий залізняк;

5. залізисті кварцити.

У доменному виробництві як паливо використовують:

кокс; природний газ; доменний газ; дерев’яне вугілля; подрібнене вугілля.

А. Принцип роботи доменної печі.

Сучасна доменна піч представляє собою піч шахтного типу висотою 30 – 50 метрів.

Всередині викладена вогнетривкою шамотною цеглою, а зовні корпус печі окутий товстолистовою сталлю. Піч охолоджують водою, яка поступає із спеціальних холодильних установок.

Принцип роботи доменної печі:

Внутрішній робочий простір домни поділяють на:

1. колошник – через який у домну завантажують шихту (суміш сировинних компонентів в певній пропорції) за допомогою засипного апарату певними порціями (колошами);

2. шахта – має профіль зрізаного конуса, розширеного донизу, що полегшує опускання шихти і сприяє кращому розподіленню газів по поперечнику печі;

3. циліндричний розпар

4. заплечики мають форму зрізаного конуса, звуженого донизу, щоб непрореаговані компоненти шихти не потрапляли в горно

6. горно - нижня циліндрична частина домни, у верхній частині якої розміщені отвори (фурми), через які в піч вдувають нагріте повітря (може бути збагачене киснем і зволожене).

Фурм може бути до 60 штук залежно від розмірів домни.

Дно горна називають подом. На рівні поду розміщені льотки для випускання шлаку. Кількість льоток визначається розмірами домни.

Процес плавки чавуну відбувається за принципом зустрічних потоків: згори вниз рухається потік шихти, а розжарені потоки газів, утворених при згоранні палива, підіймаються вгору – назустріч.

Доменну продукцію чавун і шлак випускають періодично через льотки, розташовані у горні. Доменний газ виходить із печі безперервно газовивідними трубами, які розташовані у верхній частині домни.

Доменна піч працює безперервно 6-10 років. Потім її ставлять на капремонт.

П ри виплавлянні чавуну в доменній печі мають місце такі основні процеси, як:

1. Горіння палива:

Кисень дуття реагує з вуглецем палива з виділенням теплоти. Температура в горні досягає 1800-1900 С. Діоксид вуглецю (СО) піднімається догори, досягає розжареного коксу і відновлюється, утворюючи оксид вуглецю.

2. Відновлення заліза:

Залізо відновлюється із рудних оксидів заліза оксидом вуглецю (СО) і воднем (частково), який утворюється від розкладання вологи повітря. Процеси відновлення йдуть послідовно від вищих оксидів до нижчих і до чистого заліза за реакціями.

В менш гарячих зонах домни (в розпарі) при температурах нижче температури плавлення (1539 С) залізо відновлюється твердим вуглецем:

Отримане залізо має твердий стан і називається губчастим залізом.

3. Навуглецьовування заліза і утворення чавуну:

Губчасте залізо, що утворилося після відновлення – це твердий пористий продукт.

В інтервалах температур від 500 С до 1200 С починається і продовжується насичення заліза вуглецем.

Навуглецьоване залізо розплавляється, переходить у рідкий стан, розчиняє відновленні домішки і стікає до горна домни. В горні збирається рідкий, залізовуглецевий сплав – чавун.

4. Відновлення домішок:

У доменній шихті разом із залізом і вуглецем – основними елементами, що утворюють чавун, завжди присутні домішки, які є корисними або шкідливими для властивостей чавуну.

Корисні домішки: кремній і марганець відновлюються із оксидів і переходять у чавун.

Шкідливі домішки: фосфор і сірка.

5. Утворення шлаків.

При температурі близько 900 С вапняк розпадається з утворенням оксиду кальцію і діоксиду вуглецю. Утворюється шлак, який плавиться в розпарі та за плечиках і стікає у горно та спливає на поверхню чавуну. Чавун із печі випускають у ковші – чавуновози або у виливниці.

Дата добавления: 2014-01-07