11.11.2012
Чугун выплавляют в печах шахтного типа — в доменных печах. Сущность процесса заключается в восстановлении оксидов железа, составляющих руду оксидом углерода, водородом, твердым углеродом, выделяющимися при сгорании топлива в печи.
Доменная печь и ее работа.
Современные доменные печи (рис.1) имеют общую высоту до 80 м, полезный объем до 5600 м . Рабочее пространство печи состоит из колошника, шахты, распара, заплечиков и горна. Материалы подаются к печи двумя скиповыми подъемниками с опрокидывающимися ковшами, доставляющими агломерат, кокс и флюс в определенном соотношении (шихту), к засыпному устройству (порция шихты называется колошей). Засыпное устройство состоит из двух поочередно опускающихся конусов. Для равномерного распределения материала на колошнике печи малый конус с цилиндром после каждой засыпки поворачивается на определенный угол.
Доменные печи, как и все шахтные печи, работают по принципу противотока. Сверху опускаются шихтовые материалы, а снизу им навстречу движутся газы, образующиеся в процессе горения топлива. Расширяющаяся книзу коническая шахта облегчает опускание шихты и равномерно распределяет поток газов по сечению печи.
Самая широкая (цилиндрическая) часть доменной печи — распар. Здесь происходит плавление пустой породы и флюсов с образованием шлака, которое заканчивается в заплечиках, имеющих форму сужающегося книзу усеченного конуса. Нижнее основание заплечиков имеет меньший диаметр, поскольку сокращается объема материалов вследствие их плавления.
Расположенный ниже заплечиков горн имеет цилиндрическую форму. В верхней части горна располагаются фурменные отверстия, через которые в печь подается горячий, обогащенный кислородом воздух при температуре 900 — 1200 0С. Здесь происходит горение кокса, а в нижней части горна на лещади скапливаются жидкие чугун и шлак, которые периодически выпускаются через специальные отверстия — летки. Причем чугунная летка расположена на 0,5м выше лещади, а шлаковая летка — на 1,5м. Постоянно остающийся на лещади полуметровый слой жидкого чугуна предохраняет ее от разрушения. Чугунная летка между выпусками чугуна забивается огнеупорной массой.
Протекающие в печи физико-химические процессы очень сложны и многообразны. Условно можно выделить следующие этапы общего процесса выплавки чугуна:
— горение углерода топлива,
— разложение компонентов шихты,
— восстановление железа и других металлов из оксидов,
— науглероживание железа,
шлакообразование
Производство чугуна Ссылка на основную публикацию