Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Профиль доменной печи (колошник, горн, заплечики, распар и шахта, фундамент доменной печи).




Внутреннее очертание кладки, называемое профилем доменной печи, состоит из следующих пяти частей или поясов: верхняя часть называется колошником, ниже колошника расположен наиболее высокий пояс, который носит название шахты, средняя часть III называется распаром, вслед за распаром находится суживающий книзу пояс IV — заплечики и, наконец, нижняя цилиндрическая часть печи, в которой накапливается чугун и шлак V, называется горном.

1-шихта; 2-капли чугуна; 3-шлак; 4-фурмы для подачи воздуха в печь; 5-шлаковая клетка; 6-желоб для выпуска шлака; 7-жидкий чугун; 8-желоб для выпуска чугуна; 9-чугунная летка; 10-жидкий шлак

Доменная печь состоит из пяти конструктивных элементов: верхней цилиндрической части — колошника, необходимого для загрузки и эффективного распределения шихты в печи; самой большой по высоте расширяющейся конической части — шахты, в которой происходят процессы нагрева материалов и восстановления железа из оксидов; самой широкой цилиндрической части — распара, в котором происходят процессы размягчения и плавления восстановленного железа; суживающейся конической части — заплечиков, где образуется восстановительный газ — монооксид углерода; цилиндрической части — горна, служащего для накопления жидких продуктов доменного процесса — чугуна и шлака.

 

В верхней части горна располагаются фурмы — отверстия для подачи нагретого до высокой температуры дутья — сжатого воздуха, обогащенного кислородом и углеводородным топливом.

 

На уровне фурм развивается температура около 2000 °C. По мере удаления вверх температура снижается, и у колошников доходит около 270 °C. Таким образом в печи на разной высоте устанавливается разная температура, благодаря чему протекают различные химические процессы перехода руды в металл.

Процесс получения в доменной печи чугуна из руды сопровождается различными химическими реакциями. Горячими газами, образующимися при сгорании топлива, сначала подсушиваются верхние слои шихты. Потеря влаги начинается при температуре несколько ниже 100° и заканчивается при температуре около 200°. В зоне температур 350—450° происходит выделение из руды химически связанной воды. При температуре 400—900° разлагается известняк, превращаясь в негашеную известь и углекислоту. Перечисленные реакции должны заканчиваться в верхних зонах печи, иначе они могут отнимать тепло в тех областях печи, где совершается восстановление железа. Поэтому руду и известняк нельзя загружать слишком крупными кусками.

Топливо, опускаясь вниз, постепенно нагревается и, подойдя к фурмам, сгорает, развивая температуру до 1700—1900°. Углерод топлива при сгорании образует углекислый газ. Поднимаясь кверху, углекислый газ проходит через слой раскаленного кокса, отдает ему часть кислорода, образуя при этом окись углерода. Встречаясь с окислами железа, окись углерода отнимает у них кислород, освобождая железо. Такая реакция начинается при температурах, близких к 400°, и заканчивается при температурах около 900°. Окисью углерода восстанавливается около 70% железа, содержащегося в руде, Остальная часть железа восстанавливается посредством твердого углерода, который образуется в шихте доменной печи вследствие распада окиси углерода при температуре 500—600° на углекислый газ и углерод. Углерод в виде тонкого слоя сажи проникает в поры руды, восстанавливая остающиеся еще окислы железа.

Вместе с железом восстанавливается также марганец, кремний и фосфор, находящиеся в руде в виде окислов. Постоянной примесью шихты является сера, содержащаяся в руде, коксе и извести.

Выделяющийся в процессе работы печи доменный (колошнивый) газ через вертикальные газоотводы (свечи), примыкающие к верхней части кожуха печи, и наклонный газопровод отводится к пылеуловителям. Газ после очистки от пыли используется в качестве горючего для нужд завода.

Ежесуточная выплавка чугуна в одной доменной печи достигает 1800—2000 т.

Основным показателем производительности доменной печи служит коэффициент использования полезного объема печи, представляющий собой отношение полезного объема печи, выраженного в кубометрах, к суточному выпуску чугуна, выраженному в тоннах. Чем меньше этот коэффициент, тем меньший объем печи требуется для выплавки 1 г, чугуна в сутки, т. е. тем лучше работает печь. В 1927 г. коэффициент использования доменных печей составлял 1,5. В настоящее время доменщики снизили этот коэффициент до 0,8 и даже до 0,65. Пути дальнейшего повышения производительности печей сводятся к улучшению подготовки руды, применению дутья, обогащенного кислородом, и работе печей на повышенном давлении воздуха.


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 305; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты