підготовки руди - окомкование. Сутність процесу полягає в Окативаніе подрібнених частинок шихти і наступному випалюванні окатишів/В
1.2 Пристрій доменної печі
Сучасна доменна піч являє собою шахтну (вертикальну) піч загальною висотою до 70 м і діаметром до 14 м.
Усередині доменна піч викладається (футерують) вогнетривкою цеглою. Зовні піч для міцності має сталевий кожух. Частини доменної печі наступні (рис. 1): засипний апарат, колошник, шахта, распар, заплічників і горн.
Засипний апарат служить для накопичення і подачі шихти через колошник. Вгорі колошника мається газовідвід для виходу доменного (колошникового) газу. Шахта має форму усіченого конуса, що розширюється донизу. Така форма шахти сприяє вільному опусканню шихти при плавці. Заплічників мають форму усіченого конуса, що розширюється догори, тому вони утримують всю тверду шихту, що знаходиться в розпарити і шахті.
В
Рис. 1. Доменна піч:
1. Димова труба;
2. Полум'я;
3. Горючий колошникового газ;
4. Повітря;
5. Випуск чавуну;
6.Випуск шлаку;
7.Горячій повітря;
8.Газовий канал;
9.Димовой канал;
10.Воздушная труба.
В
Нижня частина доменної печі - Горн - має циліндричну. Форму. У верхній частині горна по колу розташовані фурми для подачі в піч підігрітого повітря, природного газу та кисню. Нижня частина горна, в якій збираються рідкий чавун і шлак, називають лешадью. У горні є два отвори - льотки - для випуску чавуну і шлаку. Чавунна льотка розташовується в нижній частині горна, а жужільна - у верхньої.
Підігрів повітря здійснюється для збільшення продуктивності печі і зменшення витрати палива. Нагрівання роблять у спеціальних нагрівальних апаратах - повітронагрівачах.
Повітронагрівач являє собою вежу діаметром порядку 10 м, висотою до 50 м. Корпус повітронагрівача виконаний з листової сталі, всередині футерований вогнетривкою цеглою. У шахті повітронагрівача згоряє доменний газ. Інший простір повітронагрівача заповнено насадкою (цегляною кладкою з проходами для газів), акумулюючих тепло від продуктів горіння доменного газу.
Атмосферне повітря прямує до повітронагрівачем, де проходить через гарячу насадку, нагрівається до 1000-1200 В° С і потім прямує до фурм доменної печі.
В
1.3 Доменний процес
У печі безперервно назустріч один одному рухаються два матеріальних потоку: зверху вниз - потік шихтових матеріалів і знизу вгору - потік газів, що утворюються в результаті горіння палива і реакції з складовими шихти.
Сутність доменної плавки полягає у відновленні заліза з його оксидів, що містяться в руді, коксування заліза до отримання чавуну і ошлакования порожньої породи.
Кисень повітря, вдихається через фурми, вступає в реакцію з вуглецем палива за формулою:
З + О 2 = СО 2 + Q
При цьому в районі фурм розвивається температура до 2000 В° С. Діоксид вуглецю СО 2 при високих температурах і в присутності вуглецю над фурмами відновлюється в оксид:
С0 2 + С = 2СО - Q
Зустрічаючи при своєму подальшому підйомі руду, частина оксиду вуглецю відновлює оксиди заліза, при цьому знову перетворюючись на С0 2 .
Завантажена в піч руда в області колошника у верхній частині шахти висушується і втрачає хімічно зв'язану воду. Починаючи від середини шахти і до распара відбувається поступове відновлення оксиду заліза оксидом вуглецю:
ЗFе 2 Про 3 + СО = 2Fе 3 Про 4 + СО 2
Fе 3 Про 4 + СО = ЗFеО + С0 2
FеО + СО = Fе + СО 2
Сумарний тепловий ефект реакцій відновлення заліза оксидом вуглецю (непряме відновлення) є позитивним; ці реакції протікають при 400 - 950 В° С. Паралельно в області распара і у верхній частині заплічників при температурі 1300-1400 В° С йде процес відновлення заліза твердим вуглецем розжареного коксу (пряме відновлення):
FеО + С = Fе + СО + Q
Отримане тверде губчасте залізо в зоні распара і заплічників науглероживается і внаслідок пониження при цьому температури плавлення (температура плавлення заліза 1539 В° С, чавуну - 1100-1200 В° С), переходить у рідкий стан. Стікають в горн цівки чавуну поглинають відновлені в процесі плавки домішки - марганець, кремній і фосфор, а також частково сірку з золи коксу.
Наявність кремнію і марганцю в чавуні робить позитивний вплив на властивості чавуну. Фосфор і сірка є шкідливими домішками. Кремній поліпшує ливарні якості чавуну; марганець при невеликому (до 1%) вмісті підвищує міцність чавуну. Фосфор робить чавун крихким в холодному стані, сірка збільшує крихкість чавунних виробів у нагрітому стані.
Разом з к...
