VT Farm - шаблон joomla Форекс

6.5. Производство чугуна

Для получения первичного металла – чугуна – из металлосодержащего сырья используется доменный процесс.

Чтобы получить чугун заданного качества и для обеспечения нормального хода плавки доменную печь загружают шихтой из железосодержащих компонентов со строго определенным соотношением (агломерата 74%, окатышей 22%, руды 4%). В шихту входят также кокс и флюсы. Кокс является основным источником тепловой энергии, а флюсы (основным из которых является известняк) служат для понижения температуры плавления пустой породы, руды и золы кокса.

Чтобы была хорошая газопроницаемость материалов, шихту подготавливают однородной по кусковатости (от 10…20 до 60…80 мм).

Компоненты шихты подают порциями послойно.

Доменный процесс – непрерывный.

Технологическая схема доменного производства и устройство доменной печи представлены на рис. 6.7.

Доменная печь представляет собой слабоконическую трубу из листовой стали внутри футерованной жаропрочной кладкой. В верхней части трубы имеется загрузочное устройство 1, устанавливаемое на колошнике 3 с газоотводами 2 по окружности. Средняя (коническая) часть трубы 4 называется шахтой. В нижней части трубы имеется цилиндрический распар 5, заплечники 6 и горн 7. Горн в верхней части по окружности имеет фурмы 12 для подачи нагретого воздуха и дополнительного энергоносителя – газа, летку 13 для выпуска шлака и летку 14 для выпуска чугуна. Домна установлена на фундаменте 9.

Внутри печи постоянно имеются два движущихся навстречу друг другу потока: по мере выгорания кокса (С+О2=СО2) опускается расплавляемая снизу шихта, а горячий (раскаленный) поток газов поднимается вверх. При этом образуется окись углерода (С+СО2+t=2СО), которая при температуре 500…900 °С восстанавливает железо из руды:

3Fe2O3+CO=2Fe3O4+СО2;

Fe3O4+СО = 3FeO+СО2.

FeO+СО = Fe+СО2– это косвенное восстановление железа.

Параллельно этому восстановлению идет так называемое прямое восстановление:

 2FeO+С = 2Fe+СО2.

Дальше происходит науглероживание железа, которое в виде расплавленного чугуна стекает в горн печи.

Одновременно плавятся (с помощью известняка) пустая порода руды и зола кокса, превращаясь в жидкий доменный шлак.

Вследствие разницы плотностей в горне чугун занимает нижнее положение, шлак – верхнее.

По мере накопления чугуна и шлака они периодически выпускаются из печи и специальными железнодорожными вагонами вывозятся на последующую переработку. Передельный чугун направляется в миксерное отделение (на временное хранение), а затем в сталеплавильный цех или литейный – на разливочную машину для получения товарных чушек. Шлак направляется для грануляции и дальнейшей переработки или в отвал.

Доменная печь характеризуется полезным объемом, измеряемым от низа загрузочного устройства до оси чугунной летки. Строящиеся в последнее время доменные печи имеют полезный объём (Vn) -3200 и 5000 м3, производительность которых соответственно равна 3 и 4,5 млн. т чугуна в год.

В доменном цехе имеется несколько печей (3....4).

Вдоль фронта печей располагается бункерная эстакада, состо¬ящая из бункеров 17 для компонентов шихты. Под бункерами располо¬жены оборудование для дозировки и вагон-весы 16. Шихтовые компо¬ненты из вагона-весов порциями подаются в скиповый подъемник 15, который загружает их в доменную печь.

В цехе есть рудный двор, предназначенный для создания запасов сырых материалов шихты, с устройствами для разгрузки вагонов и погрузки компонентов в бункеры эстакады.

Имеется система 19 для нагрева воздуха и газа, а также газоочистное устройство 18.

Вдоль фронта печей расположены железнодорожные пути и транспортные средства: чугуновозы и шлаковозы.

img6 7 

Рис. 6.7. Технологическая схема доменного производства:

1 – загрузочное устройство; 2 – газоотводы; 3 – колошник; 4 – шахта; 5 – распар; 6 – заплечники; 7 – горн; 8 – лещадь; 9 – фунламент; 10 – стальной кожух; 11 – футеровка; 12 – фурмы; 13 – летка шлаковая; 14 – летка чугунная; 15 – скип; 16 – вагон-весы; 17 – бункерная эстакада; 18 – газоочистное устройство; 19 – воздухонагреватель

В цехе имеется отделение разливочных машин и склад холодного чугуна. Может быть также энергетическое и ремонтное хозяйство.

В последние годы появился значительный интерес к выплавке чистого железа, минуя доменный процесс.

Один из способов прямого получения железа предусматривает выплавку в электропечи из металлизированных окатышей с содержани¬ем железа до 95%.