Робоча програма методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Системи технологій промисловості» для студентів з галузі знань
Скачати 0.58 Mb.
|
|
^ Залізняк Залізняк є гірською породою, в якій залізо знаходиться у вигляді хімічних з'єднань з киснем, сіркою і іншими елементами. В руді знаходяться інші з'єднання, що не містять заліза, такі як кремнезем (SiO2), глинозем (А12О3) і ін. Вони утворюють порожню породу. Залізняк містить в своєму складі основні залізомістячі мінерали: магнітний залізняк, червоний залізняк, бурий залізняк, шпатовий залізняк. Магнітний залізняк складається головним чином з мінералу магнетиту. Ця руда містить 60-70% заліза і невелика кількість шкідливих домішок (сірі і фосфору), вона важка, чорного кольору, має високу густину і володіє магнітними властивостями. Червоний залізняк містить гематит, мінерал представляючий безводий окисел заліза (Fе203). Руда червоного кольору з різними відтінками, містить біля 60 % заліза і мало шкідливих домішок. Вона більш рихла і пориста, внаслідок чого залізо легше відновлюється. ^ залізняк є водним окислом заліза і зустрічається у вигляді лимоніту (2Fe2О3 • ЗН2О) і гетита (Fе2O3 • Н2О). Руда бурого кольору з відтінками, містить біля 50 % заліза і незначна кількість шкідливих домішок. Шпатовий залізняк — це вуглекислі з'єднання заліза — сідериты (FеСО3), найбідніший залізняк. Вона сірого, жовтуватого або бурого кольору, містить біля 40 % заліза. Паливо. При виробництві чавуну в доменній печі джерелом теплоти є паливо: тверде і газоподібне, яке одночасно бере участь в хімічних реакціях відновлення заліза з шихтових матеріалів. Якість палива характеризується перш за все його теплотворною здатністю, тобто кількістю теплоти виділяється при спалюванні. Для твердого палива велике значення має зольность, воно повинне володіти високою теплотворною здатністю, міцністю, пористістю, і мінімальним вмістом сірки. Вказаним вимогам краще всього відповідає кокс. Він має високу теплотворну здатність, добре горить і розвиває високу температуру, містить біля 80% вуглецю і незначну кількість сірки і фосфору. Кокс є основним видом твердого палива при виробництві чавуну. Одержують кокс шляхом сухої перегонки кам'яного вугілля, що коксується, в коксівних печах. Процес коксування полягає в нагріві цього вугілля без доступу повітря до температури 1000—1100° С. Флюси Для нормального ходу доменного процесу необхідно, щоб домішки плавилися при певній температурі після відновлення з руди заліза. Температури плавлення домішок домішок і золи палива, що є в шихті, значно перевищують цю температуру. Для пониження температури плавлення порожньої породи і золи в доменну піч вводять флюси, які сплавляються з порожньою породою руди і золою, утворюючи шлак. Самим споживаним флюсом при отриманні чавуну є вапно СаО , а також вапняк - СаСО3. В процесі нагріву шихти СаСО3 під впливом температури дисоціює (розпадається на СаО і СО2). ^ Металургійні процеси відбуваються при високих температурах. Тому печі футерують вогнетривними матеріалами, які повинні володіти механічною міцністю, не розм'якшуватися і не розтріскуватися при високих температурах, не вступати в хімічні реакції з пічними газами, шлаками, розплавленими металами. Вогнетриви це матеріали, температура оплавлення яких не нижче 1500 °С. Захисне внутрішнє облицьовування печей називається футерівкою. Всі вогнетривні матеріали підрозділяються на кислі, основні і нейтральні. До кислих вогнетривких матеріалів відноситься динас, основу якого складає кремнезем (90-96 %). Його вогнетривкість 1670-1730 °С. До основних вогнетривких матеріалів відносяться магнезит, доломіт і хромомагнезит. Магнезит (MgO) - тугоплавкий матеріал (температура плавлення 2000-2200 °С), володіє хімічною стійкістю. Доломіт - містить в основному СаО і MgO. Його вогнетривність 1800-1900 °С. Хромомагнезит містить оксид хрому (Сг2О3), оксид магнію (MgO). Вогнетривкість хромомагнезиту 2000 °С, він витримує коливання температури і не розтріскується при високих температурах. Нейтральними вогнетривкими матеріалами є шамот і хромовий залізняк. Шамот - недорогий вогнетривний матеріал, що містить: 35-42 % (А12О3), 45-64% (SiO2) і малий вміст (Fe2O3). Шамот володіє достатньою вогнетривністю (температура плавлення 1600-1700 °С), трохи розтріскується при високих температурах. ^ є нейтральним вогнетривним матеріалом (вогнетривність його 1850-1950 °С), не чутливий до змін температури. Лещаді доменних печей футерують вуглецевими блоками, що складаються з суміші антрациту, коксу або графіту з мастилопеком, і високоглиноземістими вогнетривними матеріалами. ^ Виплавка чавуну ведеться в доменній печі, що представляє шахтну піч безперервної дії. Зверху в неї завантажується шихта, яка по ходу плавки опускається до низу. Назустріч шихті вгору підіймаються гази. Доменні печі мають висоту в середньому 30 м. Робочим простором ДП називають контур внутрішнього простору ДП в осьовому вертикальному перетині, обмежений вогнетривкою кладкою. Конфігурація профілю ДП виконується з урахуванням зміни об'єму шихтових матеріалів при нагріві і взаємодії з відновниками і флюсами в процесі отримання чавуну. Верхня частина ДП зветься колошником. Через колошник в піч поступає шихта, а з печі відводяться колошникові гази. Для завантаження шихти є колошниковий пристрій. Нижче за колошник розташовується шахта. Щоб шихта, що нагрівається, опускалася в процесі плавки, шахта розширяється донизу. Найширша частина печі - розпар - має форму циліндру. Нижній усічений конус - заплічики - звужується донизу, для утримування шихти, що знаходиться в шахті і розпарі . В нижній частині доменної печі - горні - йде горіння коксу і збираються рідкий чавун і шлак. Нижня частина горну зветься лещаддю. У верхній частині горну рівномірно по колу розміщуються 12-20 фурм, через які повітродувними машинами під тиском подається в піч підігріте до температури 900-1100 °С повітря, що забезпечує горіння палива. Частина горну, що розташована нижче фурм, називається металоприймальником; в ньому збираються чавун і шлак. В горні, нижче фурм, є шлакова льотка - отвір для випуску шлаку, а в нижній частині - чавунна льотка для випуску чавуну. Основними технологічними характеристиками доменної печі є її корисна висота і корисний об'єм. Корисною висотою називається відстань від осі чавунної льотки до рівня опускання великого конуса засипного апарату. Корисний об'єм - об'єм, заповнений шихтою з продуктами плавки. Доменні печі мають корисний об'єм до 5000 м3. |
