Подача воздуха в домну 5 букв: Подача воздуха в печь, 5 (пять) букв
Подача воздуха в домну 5 букв: Подача воздуха в печь, 5 (пять) букв
Содержание
Фурма — это… Что такое Фурма?
Воздух подводится в доменную печь с помощью особых трубок, называемых Ф. Ф. бывает двух родов — открытая и закрытая; первая представляет конический ящик, обыкновенно бронзовый, лучше всего кованый медный с двойными стенками. Холодная вода подводится по трубке в верхнюю часть ящика и уходит по другой трубке в нижней части. Открытая Ф. не имеет задней стенки, почему пространство между стенками всегда открыто для наблюдения и чистки от накипи. Длина Ф. 0,3—0,4 м; она вдается внутрь печи на величину, находящуюся в зависимости от хода печи — чаще всего на 0,2—0,3 м. Снаружи Ф. лежит в фурменном ящике — четырехугольном ящике с двойными стенками, охлаждаемыми водой, вмазанном в стенки горна. Высота плоскости выходных отверстий Ф. над лещадью составляет в древесно-угольных домнах 0,5 м, а в коксовых — до 2 м. Чем больше Ф., тем равномернее распределено дутье, но, чтобы не ослабить чрезмерно стенок горна, их делают обыкновенно столько, сколько метров содержит окружность последнего. За последнее время, с увеличением производительности печей, заметно стремление увеличить число Ф., что достигается благодаря конструированию этой части горна главнейше из металлических, сильно охлаждаемых током воды ящиков. В печах сильно эллиптических (Рашета) Ф. располагаются только по длинным сторонам. В прежнее время Ф. ставили так, чтобы оси их были касательными к некоторому кругу внутри горна, с той целью, чтобы струи воздуха не перебивали одна другую; при современных больших печах это значения не имеет. В Ф. вставляется сопло, т. е. конические (под углом 6°, как дающие наилучший коэффициент расхода) чугунные, бронзовые (редко из листового железа) трубки. Для плотности соединения сопла с Ф. на нем делаются сферические утолщения; иногда применяют также асбестовые прокладки. Диаметр отверстия сопла колеблется от 25 до 150 мм; он определяется по количеству доставляемого в печь воздуха, температуре его и упругости дутья по общим формулам истечения газов. Увеличение упругости дутья имеет следствием более энергичное горение угля, более равномерное горение по всему поперечному сечению печи, увеличение восстановления окисью углерода, что равносильно сбережению горючего. Упругость дутья делают тем больше, чем больше ширина горна. Сопла делают разных диаметров (сменные) для регулировки хода домны сообразно обстоятельствам, ибо увеличение упругости дутья без уменьшения сечения сопел имеет следствием увеличение количества горючего, сгорающего в единицу времени, увеличение производительности печи, увеличение скорости течения газов в печь, а вследствие этого, повышение температуры в верхних частях печи и изменения восстановления руды окисью углерода (в ту или другую сторону — при слишком большом притоке воздуха руды поступают в пояс плавления не восстановленными и должны восстановиться уже за счет твердого углерода). Количество дутья должно расти с емкостью печи и легковосстановимостью руды. Воздухопровод у домны обыкновенно окружает ее кольцом, немного ниже распара. От него к Ф. идут изогнутые книзу трубы; в самом колене делают обыкновенно дверцу с глазком (из слюды), через который можно смотреть в печь. Воздухопроводы к Ф. (называются часто также Ф.) устраиваются так, чтобы в случае надобности можно было отодвигать Ф. от печи. Для изменения наклона оси Ф. предложены шаровые соединения и эксцентриковые Ф. Чтобы иметь возможность прекратить приток воздуха в Ф., в воздухопроводе к ней ставят клапан — бабочку или лучше поворотный кран Бекера.
ФУРМА — Что такое ФУРМА?
Слово состоит из 5 букв:
первая ф,
вторая у,
третья р,
четвёртая м,
последняя а,
Слово фурма английскими буквами(транслитом) — frma
Значения слова фурма. Что такое фурма?
Фурма
Фу́рма — устройство для подачи газообразных компонентов процесса, напр. воздуха, кислорода, природного газа и т. п., в металлургические печи или для продувки металлической ванны при выплавке стали или цветных металлов.
Энциклопедия техники
Фурма (от немецкого Form, буквально — форма), устройство для подачи воздушного дутья в металлургические печи или для продувки металлической ванны кислородом при выплавке стали или цветных металлов.
БСЭ. — 1969—1978
ФУРМА, длинная металлическая трубка с наконечником, через которую в конвертор под давлением подается кислород. Применяется при плавке стали (см. КИСЛОРОДНОЕ ДУТЬЕ). Через водоохлаждаемую фурму кислород вдувается в расплавленную сталь.
Научно-технический энциклопедический словарь
Фурма Воздух подводится в доменную печь с помощью особых трубок, называемых Ф. Ф. бывает двух родов — открытая и закрытая; первая представляет конический ящик, обыкновенно бронзовый, лучше всего кованый медный с двойными стенками.
Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — 1890-1907
Фурм-д’Амбер
Фурм-д’Амбе́р (фр. Fourme d’Ambert) — французский сыр из коровьего молока с вкраплениями плесени.
Сыр сверху покрыт тонкой сухой корочкой серого или красноватого цвета. Фурм-д’Амбер считается одним из самых нежных «голубых» сыров. ru.wikipedia.org
Фурм-де-Монбризон
Фурм-де-Монбризо́н (фр. Fourme de Montbrison) — французский сыр из коровьего молока с вкраплениями голубой плесени. 9 мая 1972 года сыры Фурм-де-Монбризон и Фурм-д’Амбер получили сертификат AOC.
ru.wikipedia.org
Русский язык
Фу́рма, -ы.
Орфографический словарь. — 2004
фурманка
фурманщик
фурман
фурма
фурменный
фурмовщик
фурнитура
Доменный воздухонагреватель
Доменный воздухонагреватель — аппарат для нагрева воздуха перед подачей его в доменную печь. Введение воздухонагревателей стало самым эффективным способом экономии топлива за всю историю доменного производства.
1. История и современность Доменное производство существует примерно с XIV века, но идея о вдувании в доменную печь нагретого дутья, а не холодного, имевшего на протяжении веков температуру атмосферного воздуха, возникла лишь в начале XIX в. 11 сентября 1828 г. Джеймс Бомон Нилсон первым получил патент на использование горячего дутья британский патент №5701 и в 1829 г. осуществил нагрев дутья на заводе Клайд в Шотландии. Его устройство, состоявшее из V-образных чугунных труб, проходивших через топку, позволяло нагревать воздух до температуры 150°С. Использование в доменной печи нагретого только до 150°С дутья вместо холодного привело к снижению удельного расхода каменного угля, применяемого в доменной плавке, на 36 %.
Впоследствии применение более нагретого дутья 350 — 400°С на коксовых доменных печах позволило уменьшить относительный расход кокса на 25-35 %. Благодаря своей высокой эффективности нагрев дутья очень скоро получил широкое распространение. В настоящее время дутье нагревают до 1100 — 1200°С и выше. За всю историю существования доменного производства ни одно мероприятие не дало такого снижения удельного расхода топлива, как использование нагретого дутья.
В первые десятилетия применения нагрева дутья существовало несколько типов воздухонагревателей ВН и их разновидностей, которые чаще всего являлись рекуператорами. Сегодня в доменном производстве в России и во многих других странах используются только воздухонагреватели регенеративного типа, работающие на доменном газе или на его смеси с другими горючими газами — природным или коксовым то есть на смешанном газе — не следует путать с другим видом смешанного газа. Первые такие воздухонагреватели были изобретены в 1857 г. британский патент №1404 английским инженером Эдуардом Каупером. Многочисленные разновидности воздухонагревателей регенеративного типа многие специалисты и сейчас для удобства называют «кауперами». Для непрерывного снабжения доменной печи дутьем необходимо минимум два воздухонагревателя. Обычно в комплексе печи сооружают блок из трех-четырех ВН, которые поочередно нагревают дутье.
2. Описание конструкции Каупер — вертикально расположенный куполообразный цилиндр высотой до 50 м и диаметром 9-10 м. Снаружи воздухонагреватель заключён в стальной кожух, который изнутри футерован теплоизоляционным и огнеупорным кирпичом для предотвращения местного перегрева, образования трещин и деформаций кожуха, а также для уменьшения тепловых потерь в атмосферу. Внутреннее пространство разделено вертикальной стенкой, которая не доходит до верху, на две части — камеру горения и огнеупорную насадку. Вверху расположено подкупольное пространство, которое соединяет две части воздухонагревателя.
Кауперы используются в доменном производстве со значительными конструктивными изменениями до сих пор.
3. Принцип работы В камеру горения подаётся доменный газ и воздух для сгорания газа. Смесь сгорает, продукты горения поднимаются вверх по камере горения, огибают купольную часть воздухонагревателя и дальше под действием тяги дымовой трубы, проходят через насадку в направлении вниз. Дальше газы попадают в поднасадочное пространство, кабан и дымовую трубу, через которую выбрасываются в атмосферу. Проходя через насадку, продукты горения нагревают её. В насадке накапливается большое количество тепла. Воздухонагреватели работают циклично. Для каждой печи используется 3-4 воздухонагревателя. Пока одни воздухонагреватели нагреваются, другие подают воздух в доменную печь. После того, как каупер остывает, на дутьё ставят другой, а остывший снова ставят на нагрев. Существует четыре режима дутья: последовательный, параллельный, попарно-параллельный и смешанный.
Наиболее распространённым режимом работы воздухонагревателей является последовательный, когда воздухонагреватели работают поочерёдно, один за другим становится на дутьё.
4. Типы воздухонагревателей Воздухонагреватели с внутренней камерой горения Воздухонагреватели с наружной камерой горения Бесшахтные воздухонагреватели основной тип — высокотемпературный воздухонагреватель Калугина
Дата публикации:
05-16-2020
Дата последнего обновления:
05-16-2020
a short history of pyrometallurgy
ISSN 03722929 «Цветные металлы». 2006. № 10
95
ВОПРОСЫ ОБРАЗОВАНИЯ И ИСТОРИИ ТЕХНИКИ
нительных пода диам. 3 м (рис. 12). В 1883 г. англича
нин МакДугал улучшил конструкцию. В целом печь
представляет собой цилиндрическую стальную конст
рукцию, футерованную кирпичом и состоящую из
множества подов, над которыми движутся перегре
батели, установленные под углом и присоединенные
к вертикальному валу в центре печи. Вал приводится
в действие конической шестерней в нижней части пе
чи, и при вращении перегребатели также начинают
вращаться.
Руда или концентрат, загружаемые на верхний под,
перемещается через всю площадь пода от периферии
к центру, где проваливается через отверстия на второй
под. На втором поду перегребатели установлены так,
чтобы перемещать руду к периферии пода, откуда ру
да поступает через отверстия на следующий, нижний
под. Горячий газ, подаваемый на нижний под, вхо
дит в контакт с рудой на подах в противотоке, поки
дая печь сверху. Руда обычно высушивается на первых
двух верхних подах, в то время как химические реак
ции происходят на последующих нижних. Перегреб
ные устройства съемны, что дает возможность демон
тировать их для ремонта. Внутренняя часть печи
охлаждается потоками холодного воздуха через цен
тральный вал для предотвращения перегрева. Полые
внутри перегребные устройства также снабжены воз
душным охлаждением. Пылеунос в этих печах ни
зок — 1–5 %. Печь диам. 7,6 м имеет 6–12 подов и
может обжигать 100–200 т/сут материала.
При использовании данной печи для окисления
сульфидов было замечено, что большая часть серы
удалялась во время пересыпки шихты с пода на под,
а не во время перегребания. Это привело к удалению
некоторых из промежуточных подов, для того чтобы
использовать больший объем и улучшить условия про
текания процесса окисления. Например, семиподовая
печь диам. 7,6 м обжигала 40 т/сут концентратов суль
фида цинка. За счет удаления 2, 3, 4 и 5 подов про
изошло увеличение объема камеры сгорания, где про
исходило свободное пересыпание концентрата вниз.
Вследствие реализации данного нововведения печь
стала обжигать до 100 т/сут руды. Совершенствова
ние условий работы многоподовой печи привело впо
следствии к реализации так называемого процесса
окисления во взвешенном слое.
Окисление во взвешенном слое
Этот процесс был предложен в начале 1950х гг.
инженерами Оутокумпу в Финляндии. В нем тонко
раздробленная руда или концентрат распыляется в го
рячей камере в потоке воздуха. Изза хорошего кон
такта твердых частиц с газовой фазой реакции
окисления интенсивно происходят во взвешенном
состоянии. Выделяемого тепла экзотермических ре
акций обычно достаточно для того, чтобы поддер
живать камеру постоянно горячей. Продукт окисле
ния падает на дно камеры, где собирается и
выгружается из печи.
В первых конструкциях влажный концентрат по
давали к двум верхним подам для сушки, затем вы
гружали для измельчения. Хорошо высушенный кон
центрат окислялся при падении с высоты ~6 м.
Огарок в конечном счете попадал на систему из двух
подов, где окончательно окислялся. В более позд
ней конструкции влажный концентрат подавалcя на
два пода, расположенных у основания печи. Высу
шенный материал перегружался в шаровую мельни
цу и затем поступал вместе с воздухом наверх в каме
ру печи. Окисленный продукт падал на под,
расположенный над сушильными подами, откуда
выгружался из печи. Преимущество этой конструк
ции заключалось в устранении вращения всей цен
тральной колонны, за исключением небольшого уча
стка пода печи, что упрощало ее обслуживание.
Современная конструкция представляет собой боль
шую футерованную огнеупорным кирпичом каме
ру, в которой тонко измельченный и высушенный
сульфидный концентрат вдувается в камеру смеше
ния вместе с подогретым воздухом.
Реактор псевдоожиженного слоя
Печь кипящего слоя — это большая вертикальная
футерованная кирпичом стальная цилиндрическая
камера, в которую через перфорированный под вду
вается воздух. Тонкоизмельченный сульфидный кон
центрат загружается с одной стороны печи винтовым
конвейером, а продукт реакции непрерывно выгружа
ется из другого отверстия, расположенного в проти
воположном конце печи. Эффективный контакт газа
с твердыми частицами позволяет уменьшить до мини
мума необходимое для окисления количество возду
ха. Получаемые газы богаты SO2, а температура обжи
га в печи может поддерживаться с высокой степенью
точности, что позволяет обеспечить высокий уровень
контроля качества получаемого огарка.
Обжигательная печь псевдоожиженного слоя бы
ла изобретена Фрицем Винклером (1888–1950) в со
трудничестве с BASF в Германии в 1922 г. для газифи
кации углей. В 1942 г. компания «Стандард Ойл
Девелопмент» ввела в эксплуатацию свой первый блок
каталитического крекинга с псевдоожиженным ката
лизатором для производства авиационного бензина
из более тяжелых нефтепродуктов. В дальнейшем пра
ва на эту технологию были приобретены компанией
«ДоррОливер», и первая обжигательная печь псев
доожиженного слоя для обжига золотоносных арсено
пиритных концентратов была установлена на шахте
«Кохинур Виланс» (Онтарио) в 1947 г. Вторая обжи
говая печь была построена на заводе «Голден Сайкл»
в КриплГрик (Колорадо) в 1952 г. Несколько лет
спустя печи кипящего слоя были применены для об
жига пиритов при производстве серной кислоты и
других сульфидных концентратов.
Горизонтальная печь
Горизонтальная печь вначале широко использова
лась в производстве стекла, в ней порции песка, соды
и измельченного известняка сплавлялись вместе. В
связи с тем, что применяемые в металлургической
практике высококачественные сульфидные руды по
степенно истощались, возникла необходимость при
менения процессов обогащения низкокачественных
руд, которые заключались в дроблении, измельчении
сульфидной руды, после чего измельченный концен
трат поступал на флотационную переработку. Полу
Что необходимо загрузить в доменную печь для получения чугуна
Краткое описание технологии выплавки чугуна в доменном производстве
Размещено 08.06.2011 (актуально до 08.06.2012)
Историческая справка. Чугун был известен за 4-6 вв. до н. э. Доменное производство возникло в результате развития сыродутного процесса – «прямого» получения железа в твёрдом состоянии непосредственно из железной руды путём восстановления её в низких горнах или шахтных печах (домницах) с помощью древесного угля. Первые доменные печи в Европе появились в середине 14 в., а в России – около 1630, вблизи Тулы и Каширы. На Урале первый чугун получен в 1701, а в середине 18 в. благодаря развитию уральской металлургии Россия вышла на 1-е место в мире, которое удерживала до начала 19 в. До середины 18 в. единственное топливо для доменного производства – древесный уголь. В 1735 А. Дерби применил в доменной плавке каменно-угольный кокс.
Основные этапы развития доменного производства: применение паровой воздуходувной машины (И. И. Ползунов, 1766), нагрев дутья (Дж. Нилсон, 1829), изобретение кирпичного воздухонагревателя регенеративного типа (Э. Каупер, 1857). В 1913 в России было выплавлено 4,2 млн. т чугуна и она занимала 5-е место в мире. В 1940 в СССР было выплавлено 15 млн. т чугуна (3-е место в мире), а с 1947 Советский Союз уступал только США. В 1970 СССР вышел на 1-е место в мире. Выплавка чугуна в СССР в 1971 составила 89,3 млн. т. Большую роль в развитии доменного производства в СССР сыграли М. А. Павлов, М. К. Курако, И. П. Бардин. Доменное производство в СССР характеризуется применением высокомеханизированных и автоматизированных агрегатов и передовой технологии.
Выплавка чугуна производится в доменных печах, представляющих собой сложный технологический агрегат.
Доменная печь, домна — большая металлургическая, вертикально расположенная печь шахтного типа для выплавки чугуна и ферросплавов из железорудного сырья. Важнейшей особенностью доменного процесса является его непрерывность в течение всей кампании печи (от строительства печи до ее «капитального» ремонта) и противоток поднимающихся вверх фурменных газов с непрерывно опускающимся и наращиваемым сверху новыми порциями шихты столбом материалов.
Основным материалом для доменного производства является железная руда, содержащая железо в виде оксидов. Оксиды железа купить в виде руды возможно у сырьевых компаний крупнейших стран-экспортёров: Австралия, Бразилия, Индия, Канада, ЮАР, Украина, Россия, Швеция, Казахстан. Для загрузки в печь наиболее удобны куски руды диаметром от 10 до 50 мм. Более мелкая и пылевидная руда должна быть окускована путем спекания. Такое спекание называется агломерацией и производится на агломерационных фабриках, которые строятся иногда на рудниках, но чаще непосредственно на металлургических заводах.
В доменной печи происходит отделение железа от кислорода (процесс восстановления). Этот процесс возможен при высоких температурах, для создания которых в доменной печи сжигается кокс. Кокс содержит углерод, который при высоких температурах соединяется с кислородом оксидов железа или, как принято говорить, восстанавливает железо из оксидов. Раньше вместо кокса в доменных печах сжигали обыкновенный древесный уголь.
Пустая порода, содержащаяся в большом количестве в железной руде, и зола, имеющаяся в коксе, при плавлении шихты не переходят в металл, а образуют шлак, который нужно своевременно удалить из печи. Чтобы облегчить удаление шлака, в руду добавляют флюсы – материал, придающий шлаку более жидкий вид. Обычно флюсом служит известняк.
Материалы подают в засыпное устройство, находящееся в верхней части домны, по наклонному мосту в специальных тележках-скипах, емкость которых на больших печах достигает 10 м 3 ; подача материалов идёт непрерывно.
Рис. 1. Схема доменного производства
Таким образом, основными материалами для производства чугуна в доменной печи является железная руда, кокс и известняк. Кроме того, в доменном процессе для поддержания горения необходим воздух. Печь может работать только при непрерывной подаче воздуха.
Для того чтобы не охлаждать печь во время работы и ускорить плавку, воздух в печь подается подогретым до 600-800° и под давлением 1,5-2 атм. Воздух подогревают в специальных аппаратах – воздухонагревателях.
Воздухонагреватели представляют собой сварные цилиндрические сосуды диаметром от 7 до 9 м и высотой до 46 м с днищем и куполом. Воздухонагреватели изготовляют из листовой стали толщиной 10-14 мм. Внутреннее пространство воздухонагревателей разделено стенкой из огнеупорного кирпича на две вертикальные камеры – камеру горения и камеру насадки.
Камера, или шахта горения, и разделительная стенка начинаются от днища и идут до основания купола, так что под куполом остается свободное пространство для сообщения между камерами. В нижней части воздухонагревателя со стороны камеры: горения врезана горелка для сжигания газа.
Насадка – кирпичная кладка – выкладывается из огнеупорного (шамотного) кирпича так, чтобы образовались вертикальные сквозные от низа до верха каналы для прохода газа и воздуха. Благодаря каналам насадка обладает большой поверхностью нагрева (от 10 до 20 тыс. м2 и более). Насадка кладется на чугунную поднасадочную решетку, которая опирается на специальные колонны и расположена на уровне 2-2,5 м от днища воздухонагревателя.
Каналы насадки соответствуют отверстиям в решетке и имеют выход в пространство под решеткой, называемое поднасадочным пространством. В поднасадочное пространство по воздухопроводу холодного дутья подводится от воздуходувных машин холодный воздух.
Нагрев воздуха в воздухонагревателях происходит за счет сжигания очищенного газа, который, сгорая в камере горения, поднимается вверх под купол, а затем по каналам насадки опускается вниз и, отдав тепло насадке, уходит в дымовую трубу. После нагрева насадки газ и дымовую трубу отключают и через насадку пропускают воздух, который движется в направлении, обратном движению горячего газа. Горячий кирпич насадки отдает свое тепло воздуху.
Подогретый воздух по воздухопроводу горячего дутья подается от воздухонагревателей в кольцевую трубу и затем через специальные приборы, называемые фурмами, – в доменную печь.
Для одной доменной печи строят три или четыре воздухонагревателя, которые работают поочередно, т. е. если в одном нагревается насадка, то в другом – воздух, а третий запасной. Доменный процесс сопровождается также выделением побочных продуктов – доменного газа и шлака.
Жидкий шлак выпускается через шлаковые лётки в специальные ковши, в которых отвозится в шлаковые отвалы. В дальнейшем из него изготовляют строительные материалы – шлакоблоки. Доменный газ используется как топливо для сжигания в коксовых и мартеновских печах, в нагревательных печах прокатных цехов, а также в обыкновенных котельных топках.
Образующийся в печи газ через подсвечники, свечи и наклонные газопроводы отводится, в пылеуловители. Обычно на каждую доменную печь ставилось два пылеуловителя – первичный и вторичный. В настоящее время доменные печи сооружаются преимущественно с одним первичным пылеуловителем.
Свечи своей нижней частью, так называемыми подсвечниками, примыкают к куполу шахты. На доменную печь ставятся четыре подсвечника, а далее каждая пара подсвечников объединяется в одну свечу; свечи соединяются с первичным пылеуловителем двумя наклонными газопроводами грязного газа.
Пылеуловители представляют собой сварные цилиндрические сосуды диаметром от 9 до 11 м с коническим днищем и куполом, пылеуловители изготовляются из листовой стали толщиной 10-14 мм.
Доменный газ уносит с собой большое количество мелких частиц руды и кокса (колошниковой пыли) и по наклонным газоотводам попадает в пылеуловители. Здесь вследствие большего объема сосуда давление и скорость газа резко падают и значительная часть пыли (до 3/4) осаждается в конусах пылеуловителей, откуда ее периодически выпускают в вагоны и отвозят в отвал или на агломерационную фабрику, где она спекается в куски и вновь используется как шихтовый материал для доменной печи.
Пыль сильно истирает стенки свечей, газоотводов и пылеуловителей, поэтому их футеруют (выкладывают) шамотным кирпичом, а тройники и подсвечники – специальными чугунными плитами.
В пылеуловителях доменный газ проходит грубую очистку. Для дальнейшего использования газа необходима его полная очистка, которая происходит в специальных газовых цехах – газоочистках, входящих в комплекс сооружений доменного цеха. От пылеуловителей к газоочистке газ подается по газопроводу грязного газа. Очищенный газ по газопроводу чистого газа поступает к потребителям.
Доменный газ совершенно бесцветный и не имеет запаха, ядовит, а при соединении с воздухом образует взрывчатую смесь, которая при вспышке взрывается с огромной разрушительной силой. Поэтому при обращении с доменным газом требуется большая осторожность.
Таким образом, основным продуктом доменного производства является чугун, побочными продуктами – шлак, доменный газ и колошниковая пыль.
Основной примесью чугуна является углерод (2-4% и более), который может содержаться в чугуне в виде механической примеси (свободного графита) и в виде химического соединения с железом, называемого карбидом железа или цементитом. Получаемые в доменной печи чугуны разделяются на сорта: литейный, передельный и специальный.
Литейный чугун содержит свободный графит и имеет в изломе серый цвет и крупнозернистое строение. Этот чугун хорошо заполняет формы и легко поддается обработке режущим инструментом. Литейный чугун применяют для отливки радиаторов, труб, печных приборов и других строительных и бытовых изделий.
Передельный чугун содержит углерод в виде химического соединения с железом и имеет блестящий белый излом, поэтому иногда называется белым чугуном (белый цвет излома следует считать условным). Этот сорт чугуна плохо отливается и обрабатывается и идет главным образом в переплавку на сталь.
Специальные чугуны, или ферросплавы, имеют повышенное (более 10%) содержание одного или нескольких элементов, например кремния, марганца и др. Применяют их в основном в качестве специальных добавок при выплавке сталей.
Чугун и шлак периодически выпускают из печи: чугун через 4-6 час., а шлак через 2-3 часа. Производительность доменной печи характеризуется коэффициентом использования полезного объема, который представляет собой отношение полезного объема печи в кубических метрах к суточной выплавке чугуна в тоннах. Полезным объемом называется объем печи от уровня чугунной лётки до отметки низа большого конуса в опущенном состоянии.
Чем меньше коэффициент по абсолютному значению, тем лучше работает доменная печь. Более экономичными в эксплуатации являются доменные печи большого объема, поэтому впредь предполагается строительство печей большого объема.
Сталями принято считать сплавы железа с углеродом с содержанием последнего до 2,14%. Все, что имеет более высокое содержание углерода – это чугуны. Получают стали на основе двух процессов – доменного (в результате получается передельный чугун) и собственно получения стали, когда из передельного чугуна путем выжигания углерода и добавки легирующих элементов получают стали и сплавы нужной марки и нужного состава.
Сырье
Основой для получения чугуна в доменном процессе служат железные руды. Поскольку железо обладает сравнительно большим сродством к кислороду, оно в чистом виде в земной коре не обнаруживается, а находится в виде соединений с кислородом и диоксидом углерода.
Основные руды железа, которые используются в металлургическом производстве – это окись-закись железа (Fe3O4 – магнетит, магнитный железняк), окись железа (Fe2O3 – красный железняк, 2Fe2O3 * 3H2O – бурый железняк) и карбонат железа FeCO3 . Естественно, что в чистом виде данные вещества не встречаются, а имеют примеси других элементов (чаще всего серы и фосфора) и других веществ в виде сопутствующих пород, не образующих с целевым продуктом химических соединений (обычно SiO2, Al2O3, CaO, MgO).
Кроме того, в больших количествах в виде руд имеется железный колчедан FeS2, но он очень редко применяется в металлургии, так как выплавляемое из него железо получается очень низкого качества из-за большого содержания серы.
В результате проведения специальных технологий дробления руды и флотационного процесса значительную часть пустой породы удается отделить от целевого продукта, в результате чего в ряде случаев удается повысить содержание железа в руде до 63-67%, а иногда до 69-72%.
Однако полностью удалить пустую породу не удается, эта операция осуществляется в самом доменном процессе путем перевода пустой породы в шлаки, которые отделяются от чугуна.
Процесс и схемы
Процесс доменной плавки (процесс получения передельного чугуна) осуществляется в шахтных печах (домнах). Домна, схематический разрез которой дан на рис. 5.1, представляет из себя устройство в виде конуса в верхней части высотой в несколько десятков метров, обложенное изнутри огнеупорным кирпичом и снаружи стянутое железными обручами или окруженное сплошной железной оболочкой. Верхняя часть домны носит название шахты и заканчивается наверху отверстием – колошником, которое закрывается подвижной воронкой – колошниковым затвором. Самая широкая часть домны называется распаром. Нижняя часть домны образует горн. В горне имеются отверстия – фурмы, через которые в печь вдувается горячий воздух.
При запуске доменную печь загружают сначала углем (коксом), а потом послойно смесью руды с флюсом и углем и чистым углем. Нижние слои угля зажигают, после чего горение и необходимая для выплавки температура поддерживаются вдуванием в горн подогретого в рекуператорах тепла воздуха. Последний поступает в кольцевую трубу, расположенную вокруг нижней части печи, а из нее по распределительным трубкам через фурмы в горн. В горне уголь сгорает, превращаясь в углекислый газ, который, поднимаясь вверх и проходя сквозь слой раскаленного угля, превращается в оксид углерода. Этот оксид углерода восстанавливает основную часть руды, превращаясь снова в углекислый газ. Однако такая схема не полностью отражает многообразие химических реакций, протекающих в печи. Порядок превращения руды в чугун и распределение температур изображены на рис. 5.2.
Рис. 5.1. Схематическое изображение шахтной печи для получения чугуна (домны).
Рис. 5.2. Схема химических реакций, протекающих по высоте доменной печи.
В нижней части печи, как уже упоминалось, происходит горение кокса по реакции:
+ 2 > = 2 >
Здесь угловыми скобками обозначено твердое состояние, фигурными – газообразное.
Проходя вверх далее через слой раскаленного угля, СО2 превращается в оксид углерода:
2 > + = 2
Монооксид углерода является сильным восстановителем и именно он восстанавливает железо из руд. Реакция идет постадийно, что и отображено на рисунке. В результате образуются крупинки твердого железа.
По мере сгорания угля это железо опускается вниз по печи в ее более горячую часть – распар, и здесь при температуре порядка 1200°С плавится при соприкосновении с углем, отчасти растворяя его и образуя заэвтектический чугун с содержанием углерода 4-4,5%. В то время как чистое железо плавится при 1535°С, чугун в точке эвтектики плавится при 1150°С, поэтому капли жидкого чугуна стекают в нижнюю часть горна. Для того, чтобы сэкономить тепловую энергию отходящих газов и возвратить ее в процесс, отходящие газы из домны направляются в т.н. «кауперы», где газы отдают часть тепла. Сначала эти газы направляются в один из кауперов, в то время как через второй продувается воздух для последующей подачи в домну, где он нагревается. Через определенные промежутки времени потоки меняются местами.
Одновременно с восстановлением железа происходят процессы отделения пустой породы от целевого продукта через образование шлака при взаимодействии примесей с флюсовыми добавками. Конечный шлак на 85-95% состоит из SiO2, Al2O3 и СаО; остальное – MgО (2-10%), FeO (0,2-0,6%), MnО (0,3-2%) и 1,5-2,5% серы в виде CaS. Стремятся создать наиболее легкоплавкий шлак, поэтому, в зависимости от типа примесей в используемой руде в шихту добавляют либо кислые (SiО2), либо щелочные компоненты (оксиды кальция и магния).
Для выпуска жидких продуктов плавки используют раздельно чугунные и шлаковые летки.
Поскольку шлак – многокомпонентная система, кроме того, процесс перехода из твердого в жидкое состояние осуществляется в достаточно большом интервале температур, вязкость шлака определяется не только температурой, но и составом шлака, поэтому у каждого типа шихты свои особенности.
Еще одна проблема, которая наблюдается в доменном процессе и которую решают для каждого типа шихты по-разному – это проблема серы. Сера – вредный элемент, ухудшающий качество металла. Она является причиной красноломкости стали и ухудшает качество литейных чугунов, увеличивая вероятность образования раковин в отливках. Ограничения по сере для стали и литейного чугуна весьма серьезны – в этих материалах ее не должно быть более нескольких сотых процента. Вместе с тем, если не принимать каких-либо специальных мер, в чугуне может набраться до 0,9% серы. Поскольку серу легче удалять из руд и чугунов, чем из стали, именно на стадии подготовки компонентов шихты и в доменном производстве эти операции и производятся.
Хотя значительное количество серы удаляется при огневой обработке руд (агломерации и обжиге окатышей), очень много серы вносится в доменную печь с коксом и железорудными материалами в виде сернистого железа (пирита FeS2), барита BaSO4 и гипса CaSO4 * h3O.
Часть серы удаляется при проведении технологических процессов естественным путем через образование газов (SO2, H2S и др.), но это лишь небольшая часть, по оценке для обычного доменного процесса порядка 15%. Поэтому основное внимание обращается на перевод соединений серы, растворяющихся в чугуне, в соединения, в нем не растворяющихся, например, по реакции:
FeS + CaO = CaS + FeO FeO + C = Fe + CO
FeS +CaO + C = CaS +Fe + CO
Существуют и другие способы десульфуризации, что позволяет в целом решать эту проблему при использовании самых различных руд.
Конечными продуктами доменной плавки являются чугун (целевой продукт) и шлак и доменные газы (побочные продукты производства). Нас в данном случае интересует только чугун, на нем и остановимся.
Чугун представляет собой многокомпонентный сплав железа с углеродом, кремнием, марганцем и серой. В зависимости от назначения чугуна в нем могут содержаться и другие вещества, содержание которых регламентируется соответствующими стандартами.
Основной вид чугуна, производимый в доменном производстве, – это передельный чугун (до 90% от всего выпускаемого чугуна), который затем используют для получения различных видов сталей.
Производство чугуна имеет и самостоятельное значение, поскольку некоторые виды используют для отливок. Для получения чугунных отливок используется и небольшая часть передельного чугуна. Некоторые типы чугунных изделий можно оцинковывать, но об этом мы поговорим позже.
В зависимости от назначения чугуна последний перевозится от доменных печей чугуновозами в жидком виде либо в сталеплавильные цехи, либо на разливочные машины (при выплавке товарного чугуна).
Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:
Производство чугуна в доменной печи
Исходные материалы.
Производство чугуна в доменной печи.
Производство стали.
Новые методы производства и обработки стали.
Железо имело промышленное применение уже до нашей эры. В древние времена его получали в пластичном состоянии в горнах. Шлак отделяли, выдавливая его из губчатого железа, ударами молота.
По мере развития техники производства железа постепенно повышалась температура, при которой велся процесс. Металл и шлак стали плавиться; стало возможным разделять их гораздо полнее. Но одновременно в металле повышалось содержание углерода и других примесей, – металл становился хрупким и нековким. Так появился чугун.
Позднее научились перерабатывать чугун; зародился двухступенчатый способ производства железа из руды. В принципе он сохраняется до настоящего времени: современная схема получения стали состоит из доменного процесса, в ходе которого из руды получается чугун, и сталеплавильного передела, приводящего к уменьшению в металле количества углерода и других примесей.
Современный высокий уровень металлургического производства основан на теоретических исследованиях и открытиях, сделанных в различных странах, и на богатом практическом опыте. Немалая доля в этом процессе принадлежит русским ученым. Например, российские ученые первыми широко применили природный газ для доменной плавки.
Исходные материалы.
Железные руды. Главный исходный материал для производства чугуна в доменных печах – железные руды. К ним относят горные породы, содержащие железо в таком количестве, при котором выплавка становится экономически выгодной.
Железная руда состоит из рудного вещества и пустой породы. Рудным веществом чаще всего являются окислы, силикаты и карбонаты железа. А пустая порода обычно состоит из кварцита или песчаника с примесью глинистых веществ и реже – из доломита или известняка.
В зависимости от рудного вещества железные руды бывают богатыми, которых используют непосредственно, и бедными, которых подвергают обогащению.
В доменном производстве применяют разные железные руды.
Красный железняк (гематит) содержит железо в виде безводной окиси железа. Она имеет разную окраску( от темно-красной до темно-серой). Руда содержит много железа(45-65 %) и мало вредных примесей. Восстановим ость железа из руды хорошая.
Бурый железняк содержит железо в виде водных окислов. В нем содержится 25- 50% железа. Окраска меняется от желтой до буро-желтой. Пустая порода железняка глинистая иногда кремнисто-глиноземистая.
Магнитный железняксодержит 40-70% железа в виде закиси-окиси железа.
руда обладает хорошо выраженными магнитными свойствами, имеет темно-серый или черный с различными оттенками цвет. Пустая порода руды кремнеземистая с примесями других окислов. Железо из магнитного железняка восстанавливается труднее, чем из других руд.
Шпатовый железняк (сидерит) содержит железо в виде углекислой соли. В этом железняке содержится 30-37 % железа. Сидерит имеет желтовато-белый и грязно-серый цвет. Он легко окисляется и переходит в бурый железняк. Из всех железных руд он обладает наиболее высокой восстановимостью.
Марганцевые руды содержат 25-45% марганца в виде различных окислов марганца. Их добавляют в шихту для повышения в чугуне количества марганца.
Производство чугуна в доменной печи.
Выплавка чугуна производится в огромных доменных печах, выложенных из огнеупорных кирпичей достигающих 30 м высоты при внутреннем диаметре около 12 м.
Разрез доменной печи схематически изображен на рисунке.
Верхняя ее половина носит название шахты и заканчивается наверху отверстием – калашником, которая закрываетсяподвижной колонкой –кколашниковым затвором. Самая широкая часть печи называется распаром, а нижняя часть – горном. Через специальные отверстия в горне(фурмы)в печать вдувается горячий воздух или кислород.
Доменную печь загружают сначала коксом, а затем послойно агломератом и коксом. Агломерат – это определенным образом подготовленная руда, спеченная с флюсом. Горение и необходимая для выплавки чугуна температура поддерживаются вдуванием в горн подогретого воздуха или кислорода. Последний поступает в кольцевую трубу, расположенную вокруг нижней части печи, а из нее по изогнутым трубкам через фурмы в горн. В горне кокс сгорает, образуя СО2, который, поднимаясь вверх и проходя сквозь слои наколенного кокса, взаимодействует с ним и образует СО. Образовавшийся оксид углерода и восстонавливает большую часть руды, переходя снова в СО2.
Процесс восстановления руды происходит главным образом в верхней части шахты. Его можно выразить суммарным уравнением:
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
Пустую породу в руде образуют, главным образом диоксид кремния SiO2.
Это – тугоплавкое вещество. Для превращения тугоплавких примесей в более легкоплавкие соединения к руде добавляются флюс . Обычно в качестве флюса используют CaCo3. При взаимодействии его с SiO2 образуется CaSiO2, легко отделяющийся в виде шлака.
При восстановлении руды железо получается в твердом состоянии. Постепенно оно опускается в более горячую часть печи – распар – и растворяет в себе углерод; образуется чугун. Последний плавится и стекает в нижнюю часть горна, а жидкие шлаки собираются на поверхности чугуна, предохраняя его от окисления. Чугун и шлаки выпускают по мере накопления через особые отверстия, забитые в остальное время глиной.
Выходящие из отверстия печи газы содержат до 25% СО. Их сжигают в особых аппаратах-кауперах, предназначенных для предварительного нагревания вдуваемого в печь воздуха. Доменная печь работает непрерывно. По мере того как верхние слои руды и кокса опускаются, в печь добавляют новые их порции. Смесь руды и кокса доставляется подъемниками на верхнюю площадку печи и загружается в чугунную воронку, закрытую снизу колошниковым затвором. При опускании затвора смесь попадает в печь. Работа печи продолжается в течение нескольких лет, пока печь не потребует капитального ремонта.
Процесс выплавки может быть ускорен путем применения в доменных печах кислорода. При вдувании в доменную печь обогащенного кислородом воздуха предварительный подогрев его становится излишним, а значит, отпадает необходимость в громоздких и сложных кауперах и весь процесс упрощается. Вместе с тем производительность печи повышается и уменьшается расход топлива. Такая доменная печь дает в 1,5 раза больше железа и требует кокса на ј меньше чем обычная.
Производство стали.
В стали по сравнению с чугуном содержится меньше углерода, кремния, серы и фосфора. Для получения стали из чугуна необходимо снизить концентрацию веществ путем окислительной плавки.
В современной металлургической промышленности сталь выплавляют в основном в трех агрегатах: конвекторах, мартеновских и электрических печах.
Производство чугуна. Марки чугуна. Технология производства
В настоящее время основной способ получения чугуна – плавка железных руд в доменных печах. Для плавки необходим ряд сырых материалов, таких как флюсы, железные или марганцовые руды, а также топливо. В качестве топлива используется кокс, который, по сути, является каменным углем. Роль кокса – обеспечить процесс восстановительной энергией и определенным количеством тепла. Давайте рассмотрим производство чугуна более подробно. Так как это сложный и длительный процесс, то его описание займет много времени.
Топливо для плавки
Как было отмечено выше, в качестве топлива используют кокс. Но, помимо этого, допустимо использование мазута, угольной пыли и природного, а также коксового газов. Тем не менее практически всегда в качестве основного горючего применяют именно кокс. Это вещество, которое образуется при удалении летучих газов из угля при температуре от 900 до 1 200 градусов. Сегодня это единственный вид твердого топлива, который сохраняет свою исходную форму во время движения от колошника к горну. В принципе, к этому материалу выдвигаются жесткие требования, которые касаются механической прочности и жесткости, что нужно для восприятия больших нагрузок в нижней части доменной печи. Крайне важно выдерживать фракцию кокса. Слишком мелкие частицы способствуют газопроницаемости шихты, а слишком большие разрушаются и образуют мелкую фракцию. Помимо этого, необходимо соблюдать определенный процент влажности, что нужно для поддержания теплового режима.
Руды для плавки
В земной коре довольно много железа, однако в чистом виде оно не встречается, его всегда добывают с горными породами в виде различных соединений. Железной рудой можно называть только те породы, из которых с экономической точки зрения выгодно добывать железо посредством плавления в печи. В природе существуют богатые и бедные железные руды. Если говорить с точки зрения металлургической промышленности, то в руде есть ряд полезных добавок, которые необходимы при получении чугуна, – это хром, никель, марганец и другие. Есть и вредные включения: сера, фосфор, медь и т.п. Кроме того, железная руда может делиться на несколько групп в зависимости от минерала:
Логично было бы сделать вывод, что доменное производство чугуна должно предусматривать использование руды из второй группы. Но самой распространенной является первая, поэтому ее чаще и применяют.
Подготовка руды к плавке
Нельзя добыть железную руду из земли и тут же забросить ее в загрузочное устройство доменной печи. Сначала необходимо несколько улучшить технико-экономические показатели, что позволит использовать для получения чугуна относительно бедные руды, которых в земной коре значительно больше. К примеру, увеличение железа в руде всего на 1% приводит к экономии кокса на 2% и к увеличению производительности ДП на 2,5%. На первом этапе руда дробится на фракции, а дальше проходит грохочение. Последнее мероприятие необходимо для разделения железной руды по крупности. Дальше идет усреднение, где выравнивается химический состав. Один из самых важных и сложных этапов – обогащение. Суть процесса заключается в удалении пустых пород с целью увеличения содержания в руде железа. Обычно обогащение проходит в два этапа. Заключительным этапом является окускование, которое нужно для улучшения протекания плавки в доменной печи.
Технология производства
Доменный процесс – это совокупность механических, физических и химико-физических процессов, которые протекают в функционирующей ДП. Загружаемые флюсы, руды и кокс в процессе плавки превращаются в чугун. С точки зрения химии, это окислительно-восстановительный процесс. По сути, из оксидов восстанавливается железо, а восстановители окисляются. Но процесс принято называть восстановительным, так как конечная цель – получить металл.
Еще о доменном процессе
Кокс, поступающий непосредственно в горн, имеет температуру порядка 1 500 градусов. В результате в зоне горения образуется смесь газов температурой 2 000 градусов. Он поднимается в верх доменной печи и нагревает опускающиеся к горну материалы. При этом температура газа несколько понижается, примерно до 1700-1600 градусов.
Шихта грузится в колошник порционно. Распространение в ДП происходит слоями. Обычно загружают одну порцию в 5 минут. Перерыв нужен для освобождения места в колошнике. Науглероживание проходит еще в твердом состоянии железа, после температура падает до 1 100 градусов. В этот период заканчивается восстановление железа и начинается окисление кремния, марганца и фосфора. В результате мы имеем науглероженное железо, которое содержит не более 4% углерода. Оно плавится и стекает в горн. Туда же попадает и шлак, но так как удельные массы материалов различные, то они не соединяются. Через чугунную летку выпускают чугун, а через шлаковые летки – шлак. В принципе, это и вся технология производства, описанная вкратце. Сейчас рассмотрим еще один интересный вопрос.
Основные марки чугуна
Чугун – сплав железа с углеродом. Содержание последнего элемента не должно быть меньше 2,14%. Помимо этого, присутствуют и другие элементы, такие как кремний, фосфор, сера и др. Углерод обычно находится или в связанном состоянии (цементит), или же в свободном (графит). Чугун можно поделить на следующие виды:
Литейный – имеет маркировку Л1-Л6 и ЛР1-ЛР7.
Передельный чугун – маркируется как П1 и П2. Если материал предназначается для отливок, то это ПЛ1 и ПЛ2. Металл с большим содержанием фосфора обозначается как ПФ1,ПФ2, ПФ3. Помимо этого, есть и высококачественный передельный чугун – ПВК1, ПВК2 и ПВК3.
Серый – СЧ10, СЧ15, СЧ20,СЧ25, СЧ30 и СЧ35.
Ковкий чугун – КЧ30-6, ЧК45-7,КЧ65-3 и др. Если после букв стоят цифры, то они обозначают временное усилие на разрыв.
Легированный чугун, имеющий специальные свойства, обозначается буквой «Ч»;
Антифрикционный (серый) – АЧС.
Можно говорить о том, что любой вид чугуна имеет свое дальнейшее назначение. К примеру, передельный используется для переделки в сталь и для производства отливок. В это же время марки ПЛ1 и ПЛ2 отправятся в литейный цех, а П1 и П2 будут использованы в сталеплавильном производстве.
Влияние различных соединений на свойства
Независимо от вида и марки чугуна есть ряд элементов, которые значительно влияют на его свойства и технические характеристики. В качестве примера возьмем серый чугун. Повышенное содержание кремния способствует понижению температуры плавления и значительно улучшает его технологические и литейные свойства. По этой простой причине в литейный цех обычно отправляют чугун с большим содержанием этого элемента. А вот марганец – это своего рода противоположность кремнию. Однако он является полезным химическим элементом, так как увеличивает прочность и твердость изделия.
Про науглероживание железа
Восстановленное в ДП железо поглощает в себя самые различные химические элементы и углерод в том числе. Как результат, образуется полноценный чугун. Как только он появляется в твердой форме, сразу же начинается его науглероживание. Сам процесс заметен при относительно невысоких температурах в 400-500 градусов. Кроме того, стоит отметить, что чем больше углерода в составе железа, тем ниже температура плавления. Однако когда металл находится уже в жидком состоянии, процесс протекает несколько интенсивней. Нужно понимать, что после того, как в чугуне будет окончательное количество углерода, изменить это уже будет невозможно. Такие элементы, как марганец и хром, способствуют увеличению содержания углерода, а кремний и фосфор уменьшают его количество.
Немного о литейном производстве
Еще кое-что интересное
Стоит обратить ваше внимание на то, что литейное производство использует металл, который был получен в доменной печи. По сути, при вторичной плавке получают изделия с требуемыми свойствами, которые изменяются в плавильной печи. В это же время отливки, химический состав которых оставляют неизменным в литейном производстве, изготавливают крайне редко. В частности это касается чугуна. Когда нужно получить деталь из черного металла, помимо чугуна, в печь загружают ряд модификаторов, флюсов, раскислителей, а также стальной лом и штыковой чугун. Последний нужен для получения стальных и чугунных отливок. Сам же процесс производства чугуна мало чем отличается от доменного производства.
Заключение
Помимо рассмотренных нами, существуют и другие способы производства чугуна. К примеру, плавка в мартеновских печах. Но этот метод морально устарел, так как он слишком энергозатратный, хотя качество металла находится на хорошем уровне. Совсем другое дело – конвертерный способ, который, наоборот, только набирает популярность с каждым годом. К примеру, производство чугуна в России в конвертерах занимает около 30-45% от всего производства. Конвертерный метод обладает рядом существенных преимуществ, одно из них – высокая скорость плавки. Кроме того, из конвертера чугун переливается непосредственно в формы и используется по назначению. Стоит отметить, что остановить ДП невозможно, так как производство непрерывно. В крайнем случае имеет место консервация, при которой кокс тлеет в горне. Если же доменная печь останавливается, то проще построить новую, нежели запустить старую.
Доменная печь и ее использование при производстве чугуна
Доменная печь предназначена для выплавки чугуна.
Схема доменного процесса.
Суть этого процесса состоит в том, что в печи происходит восстановление оксидов железа, которые находятся в исходном материале — руде, продуктами сгорания топлива — водородом, оксидом углерода и твердым углеродом. Устройство доменной печи шахтного типа не отличается большой сложностью. Она состоит из нескольких деталей.
Конструкция печи
Верхняя часть доменной печи называется колошником. Он оборудован газоотводами, служащими для удаления колошникового газа. Сюда посредством специального засыпного аппарата загружается сырье.
Под колошником располагается шахта, имеющая вид усеченного конуса, расширяющегося книзу. Такая форма позволяет упростить процесс поступления в нее сырья из колошника. В шахте специальным образом подготавливается исходное сырье из окислов руды восстанавливается железо.
Самая широкая часть доменной печи носит название распар. Здесь плавится пустая порода флюса и руды, за счет чего из них получается шлак.
Следующая часть печи представляет собой усеченный конус, расширяющийся кверху. Называется она заплечики. В этом отделении конструкции заканчивается шлакообразование, оставляя в нем некоторое количество флюса и твердого топлива.
Горение поступившего сверху топлива происходит в горне. Он также служит для накопления чугуна и шлака, которые находятся в жидком состоянии.
Чтобы происходило сжигание топлива, необходим горячий воздух. Он поступает в печь от воздухонагревателей посредством кольцевого воздуховода, проходя через фурмы. Дно горна, носящее наименование лещадь, располагается на массивном фундаменте из железобетона. Здесь происходит накапливание шлака и чугуна. По окончании процесса плавки чугун и шлак выпускаются по специальным желобам через летки, предназначенные для этого, в ковши.
Принцип работы доменной печи
Схема доменной печи.
Конструкция доменной печи устроена таким образом, что шихта попадает в чашу через засыпное устройство, выполненного в виде небольшого конуса, расположенного вверху. Далее из чаши, попадая на большой конус при его опускании, шихта поступает в печь. Такая система не позволяет газу из доменной печи проникать в окружающую среду. После загрузки малый конус и воронка для приема сырья поворачиваются на угол, кратный 60 градусам. Это необходимо для того, чтобы шихта распределялась равномерно.
Металлургическая печь продолжает работать, шихта расплавляется и спускается дальше вниз, освобождая место для новых порций сырья. Полезный объем домны должен быть всегда полностью заполнен. Современная доменная печь может иметь полезный объем от 2000 до 50000 м³. Ее высота может достигать 35 м, что почти втрое больше ее диаметра. Такая конструкция придумана неслучайно: принцип работы доменной печи основан на движении материалов и газов навстречу друг другу, что позволяет увеличивать использование тепла до 85%.
Горн и лещадь выполняются из кирпича, имеющего в своем составе большое количество глинозема или из углеродистых блоков. Они расположены внутри стального кожуха и постоянно в процессе работы охлаждаются водой, поступающей по двум водопроводным системам из холодильников особой конструкции. Причем когда первая система работает, вторая в это время находится в резерве. Заплечики, шахта и распар изготавливаются из шамотного кирпича.
Колошник отделан плитами из стали, полости внутри которых полностью заполнены шамотом, а купол печи — плитами из чугуна.
Дополнительные элементы доменной печи
Устройство доменной печи схема.
В процессе работы требуются вспомогательные устройства и механизмы, обеспечивающие качественную плавку чугуна. Необходимыми являются устройства для подъема и загрузки исходного сырья в печь.
Доменная печь требует постоянного обслуживания, особенно при выпуске шлака и чугуна. Для этого приспособлены литейные дворы, которые оборудованы мостовыми кранами. Нагрев воздуха для работы печи, высокая температура плавки при меньшем количестве воздуха обеспечивают воздухонагреватели. К примеру, в печь, имеющую полезный объем 2000 м³, такое оборудование должно подавать в минуту 3800 м³ воздуха, температура которого составляет 1200 градусов. Пар, образующийся за счет поступления воздуха в воздухонагреватель, должен быть постоянно влажным. Значение этого показателя регулируется при помощи автоматической системы.
Сжатый воздух, который необходим для сжигания топлива, поступает в печь благодаря воздуходувным машинам. Его давление на колошнике у современных печей достигает 25 МПа. Очистка колошникового газа происходит посредством газоочистителя.
Устройство доменной печи:1. Горячее дутьё.2. Зона плавления (заплечики и горн).3. Зона восстановления FeO (распар).4. Зона восстановления Fe2O3 (шахта).5. Зона предварительного нагрева (колошник).6. Загрузка железорудных материалов, известняка и кокса.7. Доменный газ.8. Столб железорудных материалов, известняка и кокса.9. Выпуск шлака.10. Выпуск жидкого чугуна.11. Сбор отходящих газов.
Для успешной плавки чугуна в доменной печи должны всегда соблюдаться основные моменты. Во-первых, температура по всему объему печи и тепло должны обеспечивать протекание требуемых реакций в нужном месте и в определенное время. Это происходит за счет движения навстречу друг другу двух потоков. Газ от сгорания топлива поднимается снизу вверх, а шихта, нагревающаяся теплом газа, спускается сверху вниз. Во-вторых, шлак должен образовываться только тогда, как закончится восстановление железа и необходимых примесей из руды. Здесь важно правильно подобрать тугоплавкость шлака сорту чугуна. Это необходимо для того, чтобы шлак преждевременно не сплавил руду, что приведет впоследствии к изменению состава чугуна и может вызвать сбой в процессе плавки.
Началом данного процесса является горение топлива. При взаимодействии с кислородом, природный газ и углерод кокса сгорают, образуя значительное выделение тепла.
C + O2 = CO2 + Q; Ch5 + 2O2 = CO2 + 2h3O + Q
Происходит взаимодействие продуктов сгорания с коксом в соответствии с реакциями:
CO2 + C = 2CO — Q; h3O + C = CO + h3 — Q
В этой смеси окись углерода — главный восстановитель железа из оксидов железа. Чтобы увеличить производительность печи, воздух, поступающий в печь, увлажняют, за счет чего увеличивается количество восстановителя. При поднятии газы, температура которых достаточно высока, нагревают шихту. Сами они при этом охлаждаются приблизительно до 300-400 градусов. Шихта двигается вниз навстречу газу. Когда температура достигнет приблизительно 570°С, происходит восстановление оксидов железа. Этот процесс состоит из нескольких последовательных этапов по схеме: Fe2O3 -> Fe3O4 -> FeO -> Fe.
Готовый чугун выпускается из печи через летку каждые 3-4 часа. Шлак также выпускается через другую летку через 1-2 часа. Летки открываются посредством специального устройства, а потом их закрывают огнеупорным составом. Чугун и шлак сливается в специальные ковши и чаши. Далее чугун отправляется в цех — мартеновский или кислородно-конвертерный, — где происходит его дальнейшая обработка. Продукты, получаемые в результате доменного процесса Самым главным продуктом, получающимся в результате плавки, являются чугуны, которые бывают разных видов — литейные и передельные. Они имеют различное содержание компонентов, в зависимости от чего происходит их дальнейшее использование.
Наряду с основным продуктом при плавке получаются дополнительные продукты — шлак, колошниковый газ и колошниковая пыль. Шлак используется для изготовления строительных материалов. К примеру, если его вылить в воду, получится материал, имеющий мелкозернистую структуру. Впоследствии его применяют для производства кирпичей, цемента и других материалов.
Колошниковый газ, образующийся при сгорании топлива, очищается специальным методом от пыли и частиц руды. Его применяют в качестве топлива в доменных печах и котлах, работающих на воде или на пару. Если смешать колошниковый газ с природным, то его можно использовать в мартеновских печах.
Еще одним продуктом доменной плавки является колошниковая пыль. Она содержит в своем составе от 40 до 50% железа и широко применяется при агломерации.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Мнение | Сталелитейный завод, который помог построить американский Запад, становится экологичным
По мере того, как мы видим, как электрические Tesla, болты и велосипеды едут в транспортном потоке, мы можем выжать грязное ископаемое топливо из нашей транспортной системы. То же самое касается и зданий: около дюжины городов в Калифорнии в значительной степени запретили сжигание газа в недавно построенных зданиях, и приближается момент, когда запрет на газ перейдет в другие штаты.
Фундаментом для более чистых автомобилей и более чистых зданий станет очищенная электросеть для их питания, и страна продвигается вперед в этом направлении.Но это всего лишь один шаг. Производство жизненно важных материалов, на которых построено человеческое общество — чугуна, стали и цемента — является причиной более 15 процентов глобальных выбросов парниковых газов, вызывающих перегрев планеты. Во многих других промышленных процессах также используется грязное топливо, и мы только начали думать о том, как все это очистить.
Задача сверхсрочная, не то чтобы вы узнали об этом, слушая чушь, извергаемую из Вашингтона. Но правительства штатов во главе с демократами продвигаются вперед с губернатором Полисом и горсткой других губернаторов и законодательных органов в авангарде.Сенатор-республиканец от Колорадо Кори Гарднер явился на это объявление, чтобы выразить свою поддержку.
Почему сталелитейный завод установил бы солнечную электростанцию по соседству? Компания, конечно же, заботится о экологичности, но это еще и деньги.
Мы не знаем точную цену, которую компания заплатит за свою солнечную энергию — это секрет в соответствии с законодательством штата Колорадо, — но мы знаем, что стоимость крупных солнечных ферм резко упала. Похоже, что для улучшения своего финансового положения Евраз использует дешевую электроэнергию в долгосрочной перспективе.
Да, подобные солнечные проекты все еще получают федеральные субсидии, но их планируется сворачивать. Похоже, мы быстро движемся к миру, в котором солнечные панели без субсидий будут самым дешевым способом производства электричества, который когда-либо находил человечество.
Сталелитейный завод здесь, основанный в 1881 году и известный на протяжении большей части своей жизни как Colorado Fuel and Iron, является заводом, который построил американский Запад. Большая часть стальных рельсов, связывающих регион с остальной частью Соединенных Штатов, была произведена на заводе, и высококачественные рельсы по-прежнему являются одним из самых важных продуктов компании.
Древняя ветровая технология выплавки чугуна в Шри-Ланке
1
Тайлекот, Р. Ф. История металлургии 2-е изд (Институт материалов, Лондон, 1992).
Google Scholar
2
Rostoker, W. & Bronson, B. Доиндустриальное железо (Archeomaterials Monogr. 1, Филадельфия, 1990).
Google Scholar
3
Бамбергер, М.в Печи и технология плавки в древности (ред. Крэддок, П. Т. и Хьюз, М. Дж.) 151–158 (Британский музей, Лондон, 1985).
Google Scholar
4
Редер Дж. Э. Археоматериалы 2 , 47–58 (1987).
Google Scholar
5
Киллик, Д. в Последние тенденции в археометаллургических исследованиях (ред. Глумак, П.) 47–54 (Наука и археология, том 8, Пенсильванский университет, Филадельфия, 1991).
Google Scholar
6
Hadfield, R. J. Iron Steel Inst. 85 , 134–186 (1912).
Google Scholar
7
Schoff, W. H. J. Am. восточный Соц. 35 , 224–239 (1915).
Артикул
Google Scholar
8
Бронсон, Б. Археоматериалы 1 , 13–51 (1986).
CAS
Google Scholar
9
Чакрабарти, Д. К. Раннее использование железа в Индии (Oxford Univ. Press, Дели, 1992).
Google Scholar
10
Крэддок, П. Т. Добыча и производство ранних металлов (Edinburgh Univ. Press, 1995).
Google Scholar
11
Фарадей М. Q. J. Sci. Лит. Искусство 7 , 319–330 (1819).
Google Scholar
12
Zschokke, B. Rev. Métall. 21 , 635–669 (1924).
CAS
Статья
Google Scholar
13
Maryon, H. Stud. Консерв. 5 , 25–37, 52–59 (1960).
Google Scholar
14
Аллан, Дж.W. Persian Metal Technology 700–1300 AD (Итака, Лондон, 1979).
Google Scholar
15
Уодсворт, Дж. И Шерби, О. Д. Прог. Матер. Sci. 25 , 35–68 (1980).
CAS
Статья
Google Scholar
16
Domrös, M. Агроклимат Цейлона (Franz Steiner, Wiesbaden, 1974).
Herath, J. W. Минеральные ресурсы Шри-Ланки (Департамент геологической разведки, Коломбо, 1980).
Google Scholar
19
Джулеф, Г. Древний Цейлон 9 , 75–107 (1990).
Google Scholar
20
Малим, Т.Дж. П., Джулефф, Г. и Шотлифф, А. в South Asian Archeology 1995 (edsAllchin, F.R. & B.), (Oxford & IBH, Нью-Дели, в печати).
21
Де Силва, К. М. История Шри-Ланки (Херст, Калифорния, 1981).
Google Scholar
22
Форениус, С. и Солангараччи, Р. в Дальнейшие исследования археологии поселений в районе Сигирия-Дамбулла (ред. Бандаранайке, С.И Могрен, М.) 135–144 (последипломный институт археологии, Коломбо, 1995 г.).
Google Scholar
23
Percy, J. Металлургия , Vol. 2 , 271–273 (Мюррей, Лондон, 1864 г.).
Google Scholar
24
Ростокер В., Бронсон Б. и Дворак Дж. Р. Археоматериалы 3 , 11–25 (1989).
CAS
Google Scholar
25
Эйвери, Д.Х., ван дер Мерве, Н. Дж. И Сайтовиц, С. в книге « Начало использования металлов и сплавов», (изд. Маддин, Р.) 261–282 (MIT Press, Cambridge, MA, 1988).
Google Scholar
26
von Hammer Purgstall, J. J. Asiatique 5 , 66–80 (1854).
Google Scholar
27
Cresswell, R.G. J. hist. Металл. Soc. 25 , 76–85 (1991).
Google Scholar
28
Кусимба, К.М., Киллик, Д. и Крессвелл, Р.Г. в Общество, культура и технологии в Африке (изд. Чайлдс, С.Т.) (Наука и археология, том 11, Университет Пенсильвании, Филадельфия, в нажимать).
29
Сомасекарам, Т. (ред.) Национальный атлас Шри-Ланки (Отдел исследований, Коломбо, 1988).
Печь Heil 4 вспышки
2 марта 2014 г. · У меня есть печь Tempstar модели N9MSE с КПД 95%, которую мы с женой купили 9 месяцев назад.Он включается и 1 или 2 раза циклически отключается и мигает 3 раза. Я проверил воздушный поток и стоки, и вроде бы все прояснилось. Я также заметил, что если в доме температура, он может поддерживать ее, но отключается, когда ему нужно постоянно пытаться согреть дом.
31 октября 2010 г. · У меня есть печь Heil, лампочка на моей плате мигает шесть раз, предотвращая включение горелок. У меня нет — Ответил проверенный специалист по ОВКВ. Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимально удобную работу с нашим веб-сайтом.
Доменная печь — это машина на основе тепла, которая используется исключительно для производства стали. Чтобы создать сталь с помощью доменной печи, введите источник железа, например железные слитки, железную руду или железную пыль, а также 6 ячеек сжатого воздуха.
Проблема 4 аварийный выключатель на дверце печи. Если ваша печь не работает, первое, что вам следует сделать, это проверить предохранительный выключатель на дверце печи. Защитный выключатель дверцы топки предотвращает включение вентилятора и горелки, когда панель доступа снята.В печах есть предохранительный выключатель, который выскакивает при снятии дверцы.
LENNOX BCC2-4 REV A Печатная плата управления печью LB-87086A, используемая в отличном рабочем состоянии LENNOX BCC2-4 REV A LB-87086A Печатная плата управления печью Мы с радостью принимаем: Только PayPal и Paypal eChecks. Электронные чеки должны быть очищены до выпуска товаров. Жители Калифорнии (CA) или местные пикапы добавляют налог с продаж.
Wuhan HanKou Furnace Co., LTD — мировой поставщик промышленных печей и передовых технологий для термической обработки.HKFurnace занимается проектированием, проектированием и производством промышленных печей и оборудования для термообработки на протяжении 50 лет.
На рисунке изображена внутренняя часть обычного двухпроводного бытового термостата, предназначенного только для обогрева, который используется для регулирования газового обогревателя через электрический газовый клапан. Подобные механизмы также могут использоваться для управления масляными печами, котлами, зонными клапанами котлов чердачные вентиляторы, электрические печи, электрические обогреватели плинтусов и бытовая техника, такая как холодильники, кофейники и фены.
Microsoft Word — 25638r.docx
% PDF-1.5
%
65 0 объект
> / OCGs [84 0 R] >> / PageLabels 62 0 R / Pages 10 0 R / Тип / Каталог >>
эндобдж
83 0 объект
> / Шрифт >>> / Поля 88 0 R >>
эндобдж
64 0 объект
> поток
Acrobat Distiller 9.0.0 (Windows) PScript5.dll Версия 5.2.22014-09-26T14: 09: 17-03: 002014-09-16T16: 07: 51-03: 002014-09-26T14: 09: 17-03: 00application / pdf
Microsoft Word — 25638r.docx
мириан.нюны
uuid: 17715563-8e1c-4557-91c0-ab4e86de2678uuid: 2db08e5f-ab7b-45ea-a33b-6d486fa4913a конечный поток
эндобдж
62 0 объект
>
эндобдж
10 0 obj
>
эндобдж
1 0 объект
> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Type / Page >>
эндобдж
12 0 объект
> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Type / Page >>
эндобдж
15 0 объект
> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Type / Page >>
эндобдж
18 0 объект
> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Type / Page >>
эндобдж
23 0 объект
> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Type / Page >>
эндобдж
28 0 объект
> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Type / Page >>
эндобдж
33 0 объект
> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Type / Page >>
эндобдж
38 0 объект
> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Type / Page >>
эндобдж
117 0 объект
> поток
HWn9} W
Vg @ f6k, 8 ڍ Y`H «dZ [թ S כ] ‘W8 | pzU
NvFm & r `u) & mw =» = tk`a = ‘
kfmn & ^ a? W ۯ x8ǩ: `/; Mz 锋] 7 (9 & 5 \ IŔ 딊? ^ waj G_o; x8_a3): lO16`åJpCe! [3lc + a; ïO ۿ_ = ۃ Ooo7Iw.d & uNy͎lr`xW3qnLfdK6 @ N! ncq * MƦΡgy | W_; mr8 ێ sa3 {7ǀ / k -; ڝ O) Nt «q%
Воздухоочиститель от Aerus — официальный сайт
Снижение поверхностных загрязнений
СРЕДНЕЕ СНИЖЕНИЕ НА 80%
МИКРОБОВ ЗА 2 ЧАСА!
СРЕДНЕЕ СНИЖЕНИЕ НА 95%
ТОЛЬКО 6 ЧАСОВ!
СРЕДНЕЕ
СНИЖЕНИЕ> 99%
ВСЕГО ЗА 24 ЧАСА!
Уменьшение поверхностных загрязнителей — тестирование, проведенное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАНЗАСА
* Опубликованные научные исследования, проведенные в Университете штата Канзас, показали, что технология ActivePure® существенно снижает микробные популяции на поверхностях.Результаты исследования предоставляются исключительно в информационных целях. Результаты исследования не проверялись FDA, EPA или каким-либо другим правительственным агентством. Наши продукты не являются медицинскими устройствами и не предназначены для диагностики, лечения или лечения каких-либо заболеваний. Мы не делаем никаких заявлений и не должны делать никаких выводов относительно эффективности наших продуктов для дезинфекции, дезинфекции или уничтожения микробов или других противомикробных средств.
Снижение содержания загрязняющих веществ в воздухе
СРЕДНЕЕ СОКРАЩЕНИЕ ЖУРНАЛА НА 3,83%
ЗА 30 МИН
СРЕДНЕЕ 4.СНИЖЕНИЕ ЖУРНАЛА НА 92%
ЗА 60 МИН
Сокращение переносимых по воздуху загрязняющих веществ — тестирование проводилось НЕЗАВИСИМОЙ ЛАБОРАТОРИЕЙ
Снижение количества переносимых по воздуху загрязняющих веществ — тестирование проводилось НЕЗАВИСИМОЙ ЛАБОРАТОРИЕЙ
* Результаты исследования предоставляются исключительно для информации целей. Результаты исследования не проверялись FDA, EPA или каким-либо другим правительственным агентством. Наши продукты не являются медицинскими устройствами и не предназначены для диагностики, лечения или лечения каких-либо заболеваний.Мы не делаем никаких заявлений и не должны делать никаких выводов относительно эффективности наших продуктов для дезинфекции, дезинфекции или уничтожения микробов или других противомикробных средств.
Снижение увольнений, связанных с гриппом
80% + СОКРАЩЕНИЕ
КОЛИЧЕСТВА УТИЛИЗАЦИЙ, СВЯЗАННЫХ с гриппом
4 МЕСЯЦА: Установлена половина устройств очистки воздуха с технологией ActivePure®
Установленный остаток воздуха за 10 МЕСЯЦЕВ блоки с технологией ActivePure®
Технология ActivePure®, установленная в ИНДИАНСКОЕ ОБЩЕСТВО
4 МЕСЯЦА: Установлена половина блоков очистки воздуха с технологией ActivePure®
10 МЕСЯЦЕВ: Установлен баланс блоков очистки воздуха с ActivePure® Технология
Технология ActivePure® установлена в ИНДИАНСКАЯ ШКОЛА
* Результаты исследования представлены исключительно в информационных целях.Результаты исследования не проверялись FDA, EPA или каким-либо другим правительственным агентством. Наши продукты не являются медицинскими устройствами и не предназначены для диагностики, лечения или лечения каких-либо заболеваний. Мы не делаем никаких заявлений и не должны делать никаких выводов относительно эффективности наших продуктов для дезинфекции, дезинфекции или уничтожения микробов или других противомикробных средств.
Снижение количества стафилококка
100% СНИЖЕНИЕ
В СЛУЧАЯХ STAPH
Технология ActivePure® установлена в ОБОРУДОВАНИЯХ СПОРТИВНОЙ ШКОЛЫ ОХИО
Технология ActivePure® установлена в ОФИО
результаты предоставляются исключительно в информационных целях.Результаты исследования не проверялись FDA, EPA или каким-либо другим правительственным агентством. Наши продукты не являются медицинскими устройствами и не предназначены для диагностики, лечения или лечения каких-либо заболеваний. Мы не делаем никаких заявлений и не должны делать никаких выводов относительно эффективности наших продуктов для дезинфекции, дезинфекции или уничтожения микробов или других противомикробных средств.