Нека поговорим за ролята на кокса в процеса на доменна пещ. Нека разгледаме по-отблизо същността на това металургично производство.
Днес желязото и стоманата се произвеждат чрез процеса на доменна пещ, в който пещта е важен компонент.
Специфични единици
Помислете за характеристиките на устройството, неговото предназначение. Основните процеси на доменната пещ са свързани с топенето на кокс. Това е порест материал, който е синтерован от маса въглерод, получена чрез калциниране на въглища без присъствието на атмосферен кислород.
Доменната пещ е мощен и високопроизводителен агрегат, в който се консумира значително количество домен и заряд.
Зареждане на суровини
Модерната доменна пещ изисква материалите да останат в нея 4-6 часа, газообразните вещества - 3-12 секунди. Ако газовете са напълно разпределени по напречното сечениепещи, можете да разчитате на високи скорости на топене, производството на желязо е в ход. Процесът на доменна пещ включва отчитане на движението на газове през зони, които имат по-ниско съпротивление на заряд. Следователно, когато се зарежда в пещта, се извършва регулиране, преразпределение на кокса и агломерата върху напречното сечение на пещта, така че да се различават по газопропускливост. В противен случай по-голям процент газове ще напуснат пещта със значителна температура, което ще се отрази негативно на използването на топлинна енергия, процесът на доменната пещ няма да бъде напълно ефективен.
В тези области, които имат високо съпротивление, газовата смес ще премине леко загрята, ще е необходима допълнителна топлина в долната част на пещта, в резултат на което консумацията на суровини ще се увеличи значително.
Какви други функции е важно да вземете предвид при изтеглянето? Доменният процес за производство на чугун е енергоемко производство. Ето защо близо до стените на пещта се използва слой от по-малко газопропусклив агломерат, а в центъра се увеличава слой кокс, поради което газовият поток се преразпределя към центъра. Материалите са равномерно разпределени около обиколката.
Зареждането се зарежда на отделни порции - подаване. Една порция се състои от няколко скипа, рудна част (агломерат), кокс. Съотношението на оригиналните съставки се определя от експерти.
Процесът в доменната пещ позволява съвместно подаване на суровини, при което коксът и агломерата се събират върху голям конус и след това се зареждат в пещ.
Коригиране на партидно разпределение
Разпределението на кокс и агломерат по напречното сечение на върховете се контролира чрез следните методи:
- промяна на реда на суровините на големия конус;
- прилагат се разделяне и разделно обслужване;
- подвижните плочи са монтирани близо до стените на горната част.
Процесът в доменната пещ включва вземане под внимание на определени закономерности за въвеждане на насипни материали:
- полагане на суровини, падащи от голям конус на върха с кота - гребен;
- На върха (в точката на падане) на заряда се натрупват глоби, големи парчета се търкалят до подножието на гребена, следователно в тази зона газопропускливостта на заряда е по-голяма;
- гребенът се влияе от нивото на запълване в горната част, както и разстоянието с голям конус;
- големият конус не се спуска напълно, така че малки парчета кока-кола стигат до периферията.
Основно центърът на пещта получава материал от захранващите скипове, които бяха последни, заредени в големия конус. Ако промените реда на зареждане, можете да постигнете преразпределение на материалите през напречното сечение на горната част.
За контролиране на процеса на разпределение на използвания заряд върху обема на пещта се използват два конусни апарата. Напоследък някои доменни пещи са оборудвани с подвижни плочи в близост до стените на горната част, което ви позволява да променяте ъгъла на наклон, да ги премествате по хоризонтална равнина.
Падатлите върху плочите парчета се отразяват от тях, което ви позволява да насочите суровината към определени зони на върха.
Опции за печкабез конус
В пещи, които нямат конусно зареждащо устройство, зареждането на суровините се извършва през два шлюзови бункера, които се отварят последователно. Суровините се доставят до тях чрез наклонени лентови транспортьори, на които на ясни интервали са разположени коксът и агломерата. Една част идва от лентата в един бункер, след което се разтоварва върху горната част на пещта по въртяща се наклонена тава. По време на периода на разтоварване те правят около десет пълни оборота около фиксираната централна ос.
Цикъл на зареждане
Прието е да го наричаме повтарящ се брой партиди зареждащи материали. Максималната част се определя от обема на заключващия бункер на зареждащия механизъм. Броят на порциите в един цикъл може да бъде от 5 до 14. Как да получите изцяло продуктите от доменния процес? За да отговорим на този въпрос, нека разгледаме по-отблизо същността на процеса. С повишено съдържание на въглероден диоксид в сместа, ниската температура допринася за пълнотата на топлообмена и химичните процеси в доменната пещ. За да работи апаратът икономично и интензивно, количественото съдържание на въглероден диоксид по оста и по периферията на пещта трябва да се намали, а на височина от един или два метра от стените - да се увеличи.
Контролът на температурата в новите фурни се осъществява чрез въвеждане на сонди през отвори в корпуса. Задължителен за всички процеси е контролът на нивото на пълнене в горната част.
Сред иновациите е използването на безконтактни методи за измерване на нивото, базирани на показанията на микровълнови и инфрачервени сензори.
Функции за разпределение на температурата
В допълнение към топлината, която се внася от нагрят взрив, като основен източник на топлина за нагряване на газове и зареждане, извършващ възстановяване и компенсиране на топлинните загуби, е възможно да се компенсират загубите с топлина, която се отделя при изгаряне на горивото в горната част на огнището. Тъй като газообразните продукти се движат нагоре от огнището, топлината се спуска към заредените студени материали и се осъществява топлообмен. Подобен процес обяснява спадането на температурата от 1400 до 200 градуса на изхода на горната част на пещта.
Отстранете излишната влага
Нека разгледаме основните физични и химични процеси в доменната пещ. В шихтата, която се зарежда в доменната пещ, има хигроскопична влага. Например, в състава на кокса съдържанието му може да бъде до пет процента. Влагата се изпарява бързо отгоре, така че е необходима допълнителна топлина, за да се премахне.
Хидратната влага се появява, когато кафява желязна руда и каолин се зареждат в доменната пещ. За решаване на проблема в съвременното производство на желязо тези руди практически не се използват като суровини.
Процеси на разлагане на карбонати
Соли на въглеродната киселина могат да влязат в доменната пещ. При нагряване те се разлагат на калциеви и въглеродни оксиди и процесът е придружен от освобождаване на достатъчно количество енергия.
Напоследък почти никаква руда не е зареждана в доменни пещи. Каква е ролята на флюсите в процеса на доменната пещ? Те повишават неговата ефективностпозволяват намаляване на производствените разходи. Благодарение на използването на агломериран флюс, пълното отстраняване на варовика от шихтата на доменната пещ може да постигне значителни икономии на кокс. Процесът на разлагане на варовика по време на агломерация се осигурява от изгарянето на нискокачествено гориво.
Възстановяване на желязо
Желязото се въвежда в доменната пещ под формата на оксиди. Основната цел на процеса е да се увеличи максимално извличането на желязо от оксиди чрез редукция. Същността на процеса е да се отстрани кислород, въглерод, въглероден окис, водород се използват за това. Редукцията с въглерод се нарича директен процес, а реакцията с газообразни вещества се нарича непряко взаимодействие. Какви са техните отличителни черти? При директната реакция въглеродът се изразходва, в резултат на което количеството му значително намалява. Вторият тип редукция на желязо от оксиди изисква излишно количество водород.
Процесът произвежда твърдо желязо. Степента на възстановяване в чугуна е 99,8%. Така само 0,2 -1% се превръщат в шлака.
Топене на манганов чугун
В процеса на топене на регенериран чугун, манганът влиза в доменната пещ под формата на агломерат. В някои количества мангановите руди под формата на манганови силикати допринасят за производството на манганов чугун.
Възстановяването от манганови оксиди става на стъпки. За да завърши процесът, в пещта трябва да се настроят високи температури. Процесът на топене на чугун се придружава отнамаляване на мангана само в съотношение 55-65%. Понастоящем, поради недостига на манганови руди и манган, в технологичната верига се използва малко количество манганов чугун. При преминаване към чугуни с ниско съдържание на манган е възможно да се спести не само самия манган, но и кокс, тъй като консумацията му за директно намаляване на метала ще намалее.
Заключение
Процесът в доменната пещ е един от основните методи за топене на желязо и стомана. В зависимост от това какви компоненти се въвеждат в първоначалната смес, в момента се получават различни видове готовия продукт. Сред областите на приложение на получените чугун и стомана, ние отделяме: машиностроенето, химическата промишленост, медицината, инструментостроенето.
