Фирменный Автосервис

 

 

Доменное производство чугуна

Доменное производство чугуна
сплавы железаВ природе металлы существуют в составе руд, представляющих собой химические соединения (например, бурый железняк Fe203, магнитный железняк Fe304, шпатовый железняк FеСОз и др.),которые при нагревании разлагаются с образованием окислов. Добываемая руда содержит пустую породу. Для удаления ее дробленая руда подвергается обогащению путем промывки, обжига, магнитной сепарации, флотации и гравитации. При промывке вода уносит рыхлую легкую пустую породу. Ира гравитации струя воды пропускается через вибрирующее сито, на котором лежит руда; при этом легкая пустая порода вытесняется в верхний слой и уносится водой. При гравитации в тяжелых средах руду погружают в жидкость, плотность которой больше, чем у пустой породы; последняя всплывает и удаляется. Обжиг слабомагнитную окись Fe203 превращает в магнитную Fe304, после чего производится магнитная сепарация, т. е. отделение Fe304 от немагнитной пустой породы. После обогащения получают концентрат, мелкие фракции которого подвергают окускованию до необходимых размеров путем агломерации или окатывания.
Агломерация заключается в спекании руды, известняка, мелкого концентрата, коксовой мелочи, влаги, причем в процессе спекания при повышенной температуре удаляются вредные примеси; получается кусковой пористый офлюсованный материал — агломерат.высокая прочность
Окатывание производится в тарельчатых чашах-гранулято-рах и применяется для тонко измельченных концентратов в смеси с флюсом и топливом. Здесь шихта приобретает форму шариков диаметром около 30 мм. После сушки и обжига окатыши приобретают высокую прочность при достаточной пористости.
При производстве металлов широко применяются различные виды топлива: уголь, кокс, горючие газы, мазут и др. Кокс получается нагревом каменного коксующегося угля без доступа воздуха. Кокс обладает большей прочностью (что позволяет строить высокие домны, имеющие большую эффективность) и содержит меньше (по сравнению с углем) вредных примесей.
Флюсы применяются при производстве чугуна, стали и др. материалов для связывания пустой породы и вредных примесей в соединения, удаляемые со шлаком. Основный флюс состоит из известняка СаС03; кислый — из Si02 (песок).
Рабочее пространство плавильных печей выкладывается огнеупорными материалами, которые подразделяются на кислые (ди-насовый кирпич, состоящий в основном из Si02), основные: магнезитовые (основа MgO) и доломитовые (основа СаО) кирпичи и порошок, глиноземистые (нейтральный шамотный кирпич из Si02 и А120з), углеродистые кирпичи.
Первым переделом при производстве железных сплавов является доменная плавка. Домна (рис. 4.1) — шахтная печь высотой до 100 м, полезным объемом до 5000 м , внутри железного кожуха которой выполнена огнеупорная кладка. Домна работает без перерыва в течение кампании (5-10 лет) до остановки на ремонт. Несколько выше дна домны — лешади 6 имеются форсунки (фурмы) 4, через которые внутрь подается дутье: подогретый воздух, часто обогащенный кислородом и содержащий иногда газообразное, жидкое или пылевидное топливо, что позволяет уменьшить расход дефицитного кокса. Кокс, флюс, руда загружаются сверху, через засыпной аппарат 3 порциями (колошами). Таким образом, горячие газы подымаются вверх и уходят в газоотвод 2, а шихта (руда, кокс, флюс) по мере плавления опускается вниз (принцип противотока). Жидкий чугун собирается внизу, шлак выше. По мере надобности чугун выпускается через летку 1, шлак— через летку 5. Отметим основные процессы, происходящие в домне.
1. Горение топлива С + О2 —> СО.
2. Восстановление железа: FeO + СО(или С) —> Fe + С02.
3. Шлакование вредной примеси серы: S + СаО —> CaS + SO2.
Все три реакции носят, естественно, положительный характер, они желательны. Однако из-за наличия большого количества углерода (кокс) и высокой температуры происходит нежелательное насыщение железа углеродом Fe + + С —> Fe3C, вследствие чего в домне получается не железо или сталь, а чугун.
Продукты доменного передела
1. Передельный чугун, выпускают в утепленных сосудах (термосы) (по железнодорожной ветке) и перемещают в сталеплавильные цехи, где чугун заливают в печи для выплавки стали.
2. Чушковый чугун заливают в металлические формы; в дальнейшем служит материалом для получения фасонных отливок на машиностроительных заводах.
3. Колошниковый газ используют в качестве топлива, например в кауперах, стоящих рядом с домной и служащих для нагрева доменного дутья.
4. Доменный шлак применяют например, для получения шлакоблоков, цемента, шлаковаты.
5. Ферросплавы (ферросилиций и ферромарганец) — для раскисления стали.Домна в год может производить до 4 млн т чугуна, удельный расход кокса — около 0,4 т на 1 тонну чугуна. Коэффициент использования полезного объема печи (КИПО), равный отношению полезного объема домны к среднесуточной производительности, обычно имеет значение,равное 0,56.
В связи с дефицитностью кокса, повышением капиталоемкости доменных печей, трудностями получения качественной стали из чугуна, необходимостью уменьшения количества вредных выбросов в атмосферу имеется потребность в замене доменного производства бескоксовой металлургией, по которой работает, например, Оскольс-кий электрометаллургический комбинат. Восстановление железа из окислов руды производится в шахтных печах восстановительным газом, получаемым обработкой природного газа паром и содержащим СО и Н2. Продукцией являются металлизированные материалы, подразделяемые на шихту для доменного (70-85 % Fe), или сталеплавильного (90-98 % Fe) производства, а также продукт для производства железного порошка (99% Fe).


Инновационные технологии в автомобильной промышленности Актуальность методологии прогнозирования в условиях мирового кризиса экономики Унификация и стандартизация конструкций и их экономическая эффективность Машиностроение и инжиниринг Основные параметры резьбы ЭЛЕКТРОННЫЕ БЛОКИ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ ЭЛЕКТРОННЫЕ БЛОКИ В АВТО Содержание Консультации о поступлении Разработка путей возможного выхода из банкротства  

 

Образовательный сайт Бармашовой Л.В.

Рассылки Subscribe.Ru
Современное образование
Подписаться письмом