Даменная печ прызначана для выплаўлення чыгуну.
Схема даменнага працэсу.
Сутнасць гэтага працэсу складаецца ў тым, што ў печы адбываецца аднаўленне аксідаў жалеза, якія знаходзяцца ў зыходным матэрыяле - рудзе, прадуктамі згарання паліва - вадародам, аксідам вугляроду і цвёрдым вугляродам. Прылада даменнай печы шахтнага тыпу не адрозніваецца вялікай складанасцю. Яна складаецца з некалькіх дэталяў.
канструкцыя печы
Верхняя частка даменнай печы называецца колошником. Ён абсталяваны газоотводами, службоўцамі для выдалення колошникового газу. Сюды з дапамогай спецыяльнага засыпных апарата загружаецца сыравіну.Пад колошником размяшчаецца шахта, якая мае выгляд ўсечанага конусу, які пашыраецца дадолу. Такая форма дазваляе спрасціць працэс паступлення ў яе сыравіны з колошника. У шахце адмысловай выявай падрыхтоўваецца зыходнае сыравіну з вокіслаў руды аднаўляецца жалеза.
Самая шырокая частка даменнай печы носіць назву распарыць. Тут плавіцца пустая парода флюсу і руды, за кошт чаго з іх атрымліваецца шлак.
Наступная частка печы ўяўляе сабой усечаны конус, які пашыраецца дагары. Называецца яна заплечики. У гэтым аддзяленні канструкцыі сканчаецца шлакообразование, пакідаючы ў ім некаторая колькасць флюсу і цвёрдага паліва.
Гарэнне які паступіў зверху паліва адбываецца ў горне. Ён таксама служыць для назапашвання чыгуну і дзындры, якія знаходзяцца ў вадкім стане.
Каб адбывалася спальванне паліва, неабходны гарачае паветра. Ён паступае ў печ ад паветранагравальнікаў з дапамогай кальцавога паветравода, праходзячы праз фурмы. Дно горна, якая носіць найменне лещадь, размяшчаецца на масіўным падмурку з жалезабетону. Тут адбываецца назапашванне дзындры і чыгуну. Па заканчэнні працэсу плаўкі чыгун і дзындра выпускаюцца па спецыяльных жолабах праз годкі, прызначаныя для гэтага, у каўшы.
Прынцып працы даменнай печы
Схема даменнай печы.
Канструкцыя даменнай печы ўладкованая такім чынам, што шыхты трапляе ў чару праз засыпных прылада, выкананага ў выглядзе невялікага конусу, размешчанага уверсе. Далей з чары, трапляючы на вялікі конус пры яго апусканні, шыхты паступае ў печ. Такая сістэма не дазваляе газе з даменнай печы пранікаць у навакольнае асяроддзе. Пасля загрузкі малы конус і варонка для прыёму сыравіны паварочваюцца на кут, кратны 60 градусам. Гэта неабходна для таго, каб шыхты размяркоўвалася раўнамерна.
Артыкул па тэме: Рамонт у ваннай пакоі сумешчанай з туалетам: фота інструкцыя
Металургічная печ працягвае працаваць, шыхты растопліваецца і спускаецца далей уніз, вызваляючы месца для новых порцый сыравіны. Карысны аб'ём домны павінен быць заўсёды цалкам запоўнены. Сучасная даменная печ можа мець карысны аб'ём ад 2000 да 50000 м³. Яе вышыня можа дасягаць 35 м, што амаль утрая больш яе дыяметра. Такая канструкцыя прыдуманая невыпадкова: прынцып працы даменнай печы заснаваны на руху матэрыялаў і газаў насустрач адзін аднаму, што дазваляе павялічваць выкарыстанне цяпла да 85%.
Горан і лещадь выконваюцца з цэглы, які мае ў сваім складзе вялікая колькасць гліназёму або з вугляродзістых блокаў. Яны размешчаны ўнутры сталёвага кажуха і пастаянна ў працэсе працы астуджаецца вадой, якая паступае па двух вадаправодным сістэмах з халадзільнікаў асаблівай канструкцыі. Прычым калі першая сістэма працуе, а другая тым часам знаходзіцца ў рэзерве. Заплечики, шахта і распарыць вырабляюцца з шамотного цэглы.
Колошник аздоблены плітамі з сталі, паражніны ўнутры якіх цалкам запоўненыя шамот, а купал печы - плітамі з чыгуну.
Дадатковыя элементы даменнай печы
Прылада даменнай печы схема.
У працэсе працы патрабуюцца дапаможныя прылады і механізмы, якія забяспечваюць якасную плаўленне чыгуну. Неабходнымі з'яўляюцца прылады для ўздыму і загрузкі зыходнага сыравіны ў печ.
Даменная печ патрабуе пастаяннага абслугоўвання, асабліва пры выпуску дзындры і чыгуну. Для гэтага прыстасаваны ліцейныя двары, якія абсталяваны маставымі кранамі. Нагрэў паветра для працы печы, высокая тэмпература плаўлення пры меншай колькасці паветра забяспечваюць паветранагравальнікаў. Да прыкладу, у печ, якая мае карысны аб'ём 2000 м³, такое абсталяванне павінна падаваць у хвіліну 3800 м³ паветра, тэмпература якога складае 1200 градусаў. Пар, які ўтвараецца за кошт паступлення паветра ў паветранагравальнікаў, павінен быць пастаянна вільготным. Значэнне гэтага паказчыка рэгулюецца пры дапамозе аўтаматычнай сістэмы.
Сціснутае паветра, які неабходны для спальвання паліва, паступае ў печ дзякуючы паветраўдуўныя машынам. Яго ціск на колошнике у сучасных печаў дасягае 25 Мпа. Ачыстка колошникового газу адбываецца з дапамогай газоочистителя.
У чым заключаецца даменны працэс
Прылада даменнай печы: 1. Гарачае дутьё.2. Зона плаўлення (заплечики і горан) .3. Зона аднаўлення FeO (распарылася) .4. Зона аднаўлення Fe2O3 (шахта) .5. Зона папярэдняга нагрэву (колошник) .6. Загрузка железорудных матэрыялаў, вапняка і кокса.7. Даменны газ.8. Слуп железорудных матэрыялаў, вапняка і кокса.9. Выпуск шлака.10. Выпуск вадкага чугуна.11. Збор адыходзяць газаў.
Артыкул па тэме: Дарожкі з пяшчаніку сваімі рукамі
Для паспяховай плаўкі чыгуну ў даменнай печы павінны заўсёды выконвацца асноўныя моманты. Па-першае, тэмпература па ўсім аб'ёме печы і цяпло павінны забяспечваць праходжанне патрэбных рэакцый у патрэбным месцы і ў пэўны час. Гэта адбываецца за кошт руху насустрач адзін аднаму двух патокаў. Газ ад згарання паліва падымаецца знізу ўверх, а шыхты, награваецца цяплом газу, спускаецца зверху ўніз. Па-другое, дзындра павінен утварацца толькі тады, як скончыцца аднаўленне жалеза і неабходных прымешак з руды. Тут важна правільна падабраць тугаплаўкія дзындры гатунку чыгуну. Гэта неабходна для таго, каб дзындра перадчасна не сплавіў руду, што прывядзе ў далейшым да змены складу чыгуну і можа выклікаць збой у працэсе плаўкі.
Пачаткам гэтага працэсу з'яўляецца гарэнне паліва. Пры ўзаемадзеянні з кіслародам, прыродны газ і вуглярод коксу згараюць, утвараючы значнага выдзялення цяпла.
C + O2 = CO2 + Q; CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Q
Адбываецца ўзаемадзеянне прадуктаў згарання з коксам ў адпаведнасці з рэакцыямі:
CO2 + C = 2CO - Q; H2O + C = CO + H2 - Q
У гэтай сумесі вокіс вугляроду - галоўны аднаўляльнік жалеза з аксідаў жалеза. Каб павялічыць прадукцыйнасць печы, паветра, які паступае ў печ, ўвільгатняюць, за кошт чаго павялічваецца колькасць аднаўляльніка. Пры ўзняцці газы, тэмпература якіх досыць высокая, награваюць шыхты. Самі яны пры гэтым астуджаюцца прыблізна да 300-400 градусаў. Шыхты рухаецца ўніз насустрач газе. Калі тэмпература дасягне прыблізна 570 ° С, адбываецца аднаўленне аксідаў жалеза. Гэты працэс складаецца з некалькіх паслядоўных этапаў па схеме: Fe2O3 -> Fe3O4 -> FeO -> Fe.
Гэтыя хімічныя рэакцыі вызначае тэмпература. Аднаўленне аксіду жалеза адбываецца цвёрдым вугляродам (прамое аднаўленне), вадародам і аксідам вугляроду (ўскоснае аднаўленне). У першым выпадку працэс ажыццяўляецца ў зоне распарылася пры наяўнасці высокіх тэмператур у адпаведнасці з рэакцыяй: FeO + C = Fe + CO - Q.
У другім выпадку, пры ўскосным аднаўленні, рэакцыя адбываецца пры больш нізкай тэмпературы ў верхняй частцы печы: 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 + Q; Fe3O4 + CO = 3Fe O + CO2 - Q; Fe O + CO = Fe + CO2 + Q.
Артыкул па тэме: Як правільна секчы зруб у лапу?
адукацыя дзындры
Пры патрабаванай тэмпературы жалеза, адноўленае з руды, пры пэўных рэакцыях растварае вуглярод. За кошт гэтага адбываецца зніжэнне тэмпературы плаўлення, і жалеза растопліваецца пры тэмпературы прыблізна 1300 ° С. Атрыманы сплаў, датыкаючыся з коксам, насычаецца такімі элементамі, як крэмній, фосфар, вуглярод, марганец, аднаўляльныя з руды. Насычэнне шэрай адбываецца пры тэмпературы 1200 градусаў з коксу. Унізе печы пры сплаўленне флюсаў, пустой пароды руды і попелу ўтворыцца дзындра, які змяшчае ў складзе вокіслы тых жа элементаў, што і сплаў. Склад дзындры, як і чыгуну, вызначаецца складам зыходнай шыхты. З-за таго, што дзындра мае меншую шчыльнасць, ён размяшчаецца на паверхні чыгуну.
Гатовы чыгун выпускаецца з печы праз годку кожныя 3-4 гадзіны. Дзындра таксама выпускаецца праз іншую годку праз 1-2 гадзіны. Годкі адкрываюцца з дапамогай адмысловай прылады, а потым іх закрываюць вогнетрывалым складам. Чыгун і дзындра зліваецца ў спецыяльныя каўшы і чары. Далей чыгун адпраўляецца ў цэх - мартеновской або кіслароднае-конвертерного, - дзе адбываецца яго далейшая апрацоўка.
Прадукты, што атрымліваюць у выніку даменнага працэсу
Самым галоўным прадуктам, атрымлівае ў выніку плаўкі, з'яўляюцца чыгуны, якія бываюць розных відаў - ліцейныя і пераробны. Яны маюць рознае ўтрыманне кампанентаў, у залежнасці ад чаго адбываецца іх далейшае выкарыстанне.
Нароўні з асноўным прадуктам пры плаўленні атрымліваюцца дадатковыя прадукты - шлак, колошниковый газ і колошниковая пыл. Дзындра выкарыстоўваецца для вырабу будаўнічых матэрыялаў. Да прыкладу, калі яго выліць у ваду, атрымаецца матэрыял, які мае дробназярністую структуру. Пасля яго ўжываюць для вытворчасці цэглы, цэменту і іншых матэрыялаў.
Колошниковый газ, які ўтвараецца пры згаранні паліва, чысціцца спецыяльным метадам ад пылу і часціц руды. Яго ўжываюць у якасці паліва ў даменных печах і катлах, якія працуюць на вадзе або на пару. Калі змяшаць колошниковый газ з прыродным, то яго можна выкарыстоўваць у мартэнаўскіх печах.
Яшчэ адным прадуктам даменнай плаўкі з'яўляецца колошниковая пыл. Яна змяшчае ў сваім складзе ад 40 да 50% жалеза і шырока ўжываецца пры агламерацыі.