Головна |
Технологія і фізико-хімічні процеси доменної плавки.горіння палива. Поблизу фурм природний газ і вуглець коксу, взаємодіючи з киснем повітря, згоряють: C + O2 = CO2 + Q CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O (пар) + Q В результаті горіння виділяється велика кількість теплоти, в печі вище рівня фурм розвивається температура вище 2000 0С. Відпрацьовані гази взаємодіють з розпеченим коксом по реакціях: CO2 + C = 2CO - Q H2O + C = CO + H2 - Q Утворюється суміш відбудовних газів, в якій окис вуглецю CO є головним відновлювачем заліза з його оксидів. Для збільшення продуктивності подається в доменну піч повітря зволожується, що призводить до збільшення вмісту відновника. Гарячі гази, піднімаючись, віддають теплоту шихтових матеріалів і нагрівають їх, охолоджуючись до 300 ... 400 0З у колошника. Шихта (агломерат, кокс) опускається назустріч потоку газів, і при температурі близько 570 0З починається відновлення оксидів заліза. Відновлення заліза в доменній печі. Відновлення заліза відбувається в міру просування шихти вниз по шахті і підвищення температури від вищого оксиду до нижчого, в кілька стадій: Fe2O3 -> Fe3O4 -> FeO -> Fe Температура визначає характер протікання хімічних реакцій. Восстановителями окcідов заліза є твердий вуглець, оксид вуглецю і водень. Відновлення твердим вуглецем (коксом) називається прямим відновленням, протікає в нижній частині печі (зона распара), де більш високі температури, по реакції: FeO + C = Fe + CO - Q Відновлення газами (CO і H2) називається непрямим відновленням, Протікає у верхній частині печі при порівняно низьких температурах, по реакціях: 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 + Q Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2 - Q FeO + CO = Fe + CO2 + Q За рахунок CO і H2 відновлюються всі вищі оксиди заліза до нижчого і 40 ... 60% металевого заліза. При температурі 1000 ... 1100 0C відновлене з руди тверде залізо, взаємодіючи з оксидом вуглецю, коксом і Сажістий вуглецем, інтенсивно розчиняє вуглець. При насиченні вуглецем температура плавлення знижується і на рівні распара і заплічок залізо розплавляється (при температурі близько 1300 0С). Краплі залізовуглецевого сплаву, протікаючи по шматках коксу, додатково насичуються вуглецем (до 4%), марганцем, кремнієм, фосфором, які при температурі 1200 0C відновлюються з руди, і сіркою, що міститься в коксі. У нижній частині доменної печі утворюється шлак в результаті сплаву оксидів порожньої породи руди, флюсів і золи палива. Шлаки містять Al2O3, CaO, MgO, SiO2, MnO, FeO, CaS. Шлак утворюється поступово, його склад змінюється в міру стікання в горн, де він накопичується на поверхні рідкого чавуну, завдяки меншій щільності. Склад шлаку залежить від складу застосовуваних шихтових матеріалів і чавуну, що виплавляється. Чавун випускають з печі кожні 3 ... 4 години через чавунну летку 16, А шлак - кожні 1 ... 1,5 години через шлакову летку 17 (Річка - отвір в кладці, розташоване вище поду). Летку відкривають бурильної машиною, потім закривають вогнетривкої масою. Зливають чавун і шлак в чугуновозні ковші і шлаковозні чаші. Чавун надходить в киснево-конвертерні або мартенівські цехи, або розливається у виливниці розливної машиною, де він твердне у вигляді чушок-злитків масою 45 кг. Пристрій доменної печі і допоміжного обладнання доменного цеху. Класифікація та види вогнетривких матеріалів для металургійного виробництва чавуну, сталі та колір. мет-ів. | Вихідні матеріали для виробництва чавуну і підготовка їх до доменної плавки. | Отримання губчатого заліза в шахтних печах. | Відновлення заліза в киплячому шарі. | Томасівський спосіб | Пристрій мартенівської печі для виплавки сталі. | Скрап процес виплавки сталі в основний мартенівської печі. | Скрап-рудний процес виплавки сталі в основний мартенівської печі. | Пристрій дугового електричної печі для виплавки сталі. Вихідні матеріали та технологічний процес плавки. | Пристрій індукційних електричних печей для виплавки сталей. Вихідні матеріали та технологічний процес плавки. | |