Производство чугуна

Категория:
Технология металлов


Производство чугуна

Производство чугуна из железных руд осуществляется в специальных доменных печах и носит название «доменный процесс».

В России первые доменные печи были построены в 1632 г. вблизи Тулы (Городищенские заводы).

В конце XVII в., по указанию Петра I, железоделательное производство переносится на Урал, где в 1699 г. на реке Невье был построен первый крупный завод по выплавке чугуна.

Развитие производства чугуна и стали на Урале объяснялось наличием там богатых железных руд, больших лесных массивов и многочисленных быстрых рек, энергия которых применялась для приведения в движение основных механизмов (воздуходувок) металлургических заводов.

Бурное развитие металлургического производства на Урале привело к тому, что уже во второй половине XVIII в. Россия заняла первое место в мире по выплавке чугуна.

Увеличение объема металлургического производства и усовершенствование его технологии связаны с работами великого русского ученого М. В. Ломоносова, который в 1763 г. издал свою книгу «Первые основания металлургии, или рудных дел».

До второй половины XIX в. Урал был основной металлургической базой России. В конце XIX в. возникает новая металлургическая база на юге России.

Открытие в 1881 г. огромных запасов железных руд в районе Кривого Рога и наличие местного топлива (кокса) вызвали быстрый рост металлургического производства на юге России, и уже к концу первого десятилетия XX в. южные заводы выплавляли около 3Д всего чугуна, получаемого в то время в России.

После Великой Октябрьской социалистической революции, в годы пятилеток и особенно после решений XIV съезда партии об индустриализации страны (1925 г.), производство чугуна стало развиваться быстрыми темпами.

Коренная реконструкция старых заводов и постройка гигантов современной металлургии — Магнитогорского и Кузнецкого металлургических комбинатов, вступивших в строй в 1932 г., привели к быстрому росту доменного производства. Количество получаемого в настоящее время в Советском Союзе чугуна в десятки раз превышает количество чугуна, производившегося в России в дореволюционное время.

Многим русским ученым и новаторам принадлежат большие заслуги, в усовершенствовании доменного процесса.

Большой известностью пользовался практик-доменщик М. К. Курако, внесший конструктивные изменения в устройство доменной печи, что в значительной степени повысило ее производительность.

Работами академика М. А. Павлова в области расчета доменных печей и усовершенствования технологии доменного процесса широко пользуются в металлургическом производстве.

Много нового внес в улучшение металлургического производства вице-президент Академии наук СССР академик И. П. Бардин, руководивший строительством Кузнецкого металлургического комбината.

Железные руды. Доменный процесс заключается в выплавке чугуна из железных руд в доменных печах.

Для осуществления доменного процесса нужно иметь в необходимых количествах подготовленные к плавке железные руды, топливо, флюсы, огнеупорные материалы.

Руда — это горная порода, содержащая металл; обычно в руде содержатся металлы в таком количестве, которое позволяет экономически выгодно извлекать металл из руды.

Железные руды представляют собой главным образом окислы железа, соединенные с пустой породой. Пустой породой называется естественное минеральное соединение, не содержащее железа, например кремнезем (Si02), глинозем (А1203) и др. Для доменного процесса используются руды, в которых содержание железа превышает 25—30%.

В зависимости от химического состава железные руды подразделяются на следующие группы;
1. Магнитный железняк (магнетит), представляющий собой магнитную окись железа Fe3C>4. В чистом виде магнетит содержит 72,4% железа и 27,6% кислорода и обладает магнитными свойствами. Наиболее мощным месторождением магнитного железняка является Магнитогорское месторождение, в котором содержание железа доходит до 62%. В 1940 г. добыча магнитогорской руды составляла 22,5% от общей добычи руды в СССР.
2. Красный железняк (гематит) — безводная окись железа (Fe203). В химически чистом виде гематит содержит 70% железа и 30% кислорода. % Наиболее крупным в СССР месторождением красных железняков (гематитов) является Криворожское месторождение. В переплавку направляются руды, содержащие 40—60% железа.
3. Бурый железняк (лимонит) — водная окись железа (2Fe203-3H20). В чистом виде лимонит содержит 59,88% железа и 14,43% гидратной воды. Наиболее крупным месторождением бурых железняков является Керченское месторождение, содержание железа в котором составляет 32,36%. Руды этого месторождения отличаются также высоким содержанием фосфора (от 0,4 до 1,3%) и присутствием мышьяка от 0,05 до 0,2 . Содержание марганца в этих рудах доходит до 11 % (в среднем 1,5).
4. Шпатовые железняки (сидериты) FeC03. В чистом виде сидерит содержит 48,3% железа и 37,9% С02.

Крупное месторождение шпатовых железняков находится на Южном Урале вблизи Бакальского месторождения бурых железняков.

Подготовка руды к плавке. Подготовка железной руды к плавке заключается в ее дроблении, сортировке, обогащении (удалении пустой породы), спекании (агломерации) мелочи, усреднении химического состава и сортировке по крупности с целью придания руде однородности по химическому составу и физическим свойствам.

Дробление осуществляется на специальных машинах — дробилках.

При дроблении руды образуется некоторое количество мелочи, затрудняющей процесс плавки руды.

Отделение мелочи (грохочение) осуществляется на различных грохотах, представляющих собой набор металлических сит или вращающиеся барабаны с отверстиями определенных размеров.

Обогащение железных руд производится с целью удаления из них пустой породы, состоящей из кремнезема, глинозема н других соединений, и вредных примесей, присутствующих в рудах. Благодаря этому повышается процентное содержание (концентрация) железа в руде. Количество железной руды, подвергаемой обогащению, составляет около 25% всей проплавляемой руды.

В настоящее время применяют следующие основные способы обогащения железных руд: промывка, гравитация и магнитное обогащение.

Промывка применяется для разрушения и удаления глинистых пустых пород. Она осуществляется в специальных промывочных аппаратах.

Гравитационный метод обогащения (отсадка) основан на различии удельных весов руды и пустой породы. В воде более тяжелые частицы руды опускаются быстрее зерен пустой породы.

Магнитное обогащение осуществляется на так называемых магнитных сепараторах. Окисли железа, обладающие магнитными свойствами, притягиваются электромагнитом сепаратора и отделяются от пустой породы, которая не способна намагничиваться.

Рудная мелочь, образующаяся при дроблении и транспортировании руды, природные пылевидные руды, руды после обогащения (так называемые концентраты) и отходы доменного производства— колошниковая пыль — неудобны для плавки, они могут-быть использованы в доменном процессе лишь после спекания (агломерации), которое превращает их в кусковой пористый материал.

Спекание руды осуществляется в специальных цехах спекания илИ на агломерационных фабриках с помощью особых машин периодического (чаши) или непрерывного действия (ленточная машина для спекания).

В этих машинах руда, смешанная с небольшим количеством топлива (кокса), нагревается до температуры 1200—1300° и даже выше. Наиболее легкоплавкие частицы руды расплавляются и смачивают более тугоплавкие, образуя пористую (30—50% пористости) и достаточно прочную кусковатую массу—агломерат.

В процессе спекания железной руды почти полностью удаляется сера вследствие образования сернистого газа, что еще в большей степени повышает качество руды.

Наибольшее применение в Советском Союзе имеют ленточные машины для спекания мелких руд, обладающие производительностью до 2000 т агломерата в сутки.

Загрузка в доменную печь руды различного химического состава вызывает постоянные колебания состава шлаков, расстраивает тепловой режим печи и тем самым мешает достижению высоких технико-экономических показателей работы доменной печи. Поэтому перед загрузкой в доменную печь производят усреднение железной руды, т. е. смешивают руды различного химического состава.

Топливо. Топливо играет очень важную роль в доменном процессе. Оно не только служит источником тепла для расплавления руды, но участвует в химических реакциях, протекающих в доменной печи при производстве чугуна.

Качество топлива характеризуется его теплотворной способностью или калорийностью.

Теплотворной способностью топлива называется количество тепла, выделяемое при сжигании 1 кг твердого, жидкого или 1 м3 газообразного топлива, выраженное в калориях.

Теплотворная способность мазута 9500—10 000 ккал/кг; естественного газа — свыше 8000 ккал/м3; коксовального газа — 3500—4500 ккал/м3; доменного колошникового газа — 850—1000 ккал/м3; генераторного газа — 1200—1400 ккал/м3-, торфа — 1500—3500 ккал/кг-, бурого угля— 2500—5000 ккал/кг; антрацита— 6710 ккал/кг; кокса — 6000—7000 ккал/кг.

Основным видом топлива при выплавке чугуна является кокс.

Кокс представляет собой один из видов твердого искусственного топлива. Он получается путем нагрева в особых коксовальных камерах до температуры 1000—1100° без доступа воздуха специальных, так называемых коксующихся каменных углей.

Выделяющиеся при этом газы вспучивают массу размягченного угля и образуют в ней поры и трещины.

Продукты сухой перегонки являются ценным материалом, используемым в самом доменном процессе (коксовальный газ), а также в различных отраслях промышленности.

Рис. 1. Разрез общей камеры коксовальной печи и обогревающих простенков:

При коксовании 1000 кг каменного угля получают в среднем 750 кг кокса, около 300 м3 очищенного коксовального газа, 35 кг сырой каменноугольной смолы, 12 кг бензола и 3,0 кг крепкого раствора аммиака.

Качество кокса определяется в основном его химическим составом и механическими свойствами.

Нежелательными примесями в коксе являются зола, содержание которой колеблется в пределах от 8 до 12—14%, и сера (от 0,5 до 2,0%).

Зола — это нелетучее минеральное соединение, остающееся после сгорания какого-либо топлива.

Зола уменьшает прочность кокса и увеличивает количество образующегося шлака.

Присутствие серы ухудшает качество готового продукта — чугуна.

Механические свойства кокса выше, чем у других видов топлива. Наибольшее значение имеет для топлива сопротивление раздавливанию, у кокса оно приблизительно равно 150 кг/см2, даже для самых плохих сортов кокса оно не ниже 100 кг/см2.

При таком сопротивлении раздавливанию кокс выдерживает, не разрушаясь, вес шихтовых материалов даже в самых больших доменных печах.

Древесный уголь, который еще в первой половине XVIII в. был единственным видом топлива в доменном процессе, имеет в настоящее время весьма ограниченное применение в производстве чугуна. Он представляет собою также искусственное твердое топливо, получаемое при обжиге различных древесных пород (березы, сосны, осины).

К достоинствам древесного угля как топлива относятся его небольшая зольность (около 2%) и незначительное количество серы; к недостаткам — сравнительно невысокая механическая прочность (наивысшая прочность на раздавливание в поперечном направлении 44 кг/см2 для березового угля) и высокая стоимость.

В силу этих особенностей древесный уголь применяется в доменных печах небольшого объема (200—300 мл), при выплавке высококачественного чугуна из руд, содержащих незначительные примеси серы и фосфора.

Флюсы. Слово «флюс» произошло от латинского слова «флюкс» — поток, жидкость.

Флюсами называются минеральные вещества, добавляемые в шихту доменных печей главным образом с целью понижения температуры плавления пустой породы и удаления золы, серы и пустой породы в виде шлака.

Флюсами в доменном производстве почти всегда являются известняки СаС03 (углекислая соль кальция).

В химически чистом виде в этой соли содержится 50% СаО и 44% С02.

Практически применяются известняки, содержащие до 53— 55% СаО и минимальное количество кремнезема, серы и фосфора.

Лучшие по составу месторождения известняков находятся на Южном Урале и в Донбассе, вблизи станции Еленовка.

Огнеупорные материалы. Для постройки доменных и других металлургических печей применяются материалы, обладающие достаточной огнеупорностью (высокой температурой плавления), прочностью и пассивностью при взаимодействии с расплавленными металлами и шлаками.

В зависимости от химического состава различают следующие огнеупорные материалы: кислые огнеупорные материалы — динас; основные огнеупорные материалы—доломит, магнезит и др.; нейтральные огнеупорные материалы — шамот.

Основой динаса является кремнезем (Si02), содержание которого в нем составляет 95—97%.

Температура плавления динасового кирпича 1690—1730°, температура размягчения 1550—1690°.

Основными огнеупорными материалами являются магнезитовый кирпич, содержащий MgO до 94% и имеющий температуру плавления выше 2000°; хромомагнезитовый кирпич, содержащий 26—28% хромистого железняка, 65—67% обожженного магнезита и 7% железной руды, а также доломитовый кирпич, содержащий 52—58% СаО, 35—38% MgO и примеси других окислов (кремния, алюминия, железа).

Температура плавления доломитового кирпича 1800—1950°.

К нейтральным (полукислым и полуосновным) материалам относятся шамотный кирпич и фасонные изделия, имеющие наибольшее распространение в металлургической промышленности. В частности, шамотный кирпич применяется для кладки стен доменной печи.

В шамотном кирпиче содержится примерно 50—60% Si02, до 42% А1203 и до 3,0% Fe203.

Устройство доменной печи. Доменная печь является шахтной печью непрерывного действия. Шихта (руда, флюсы и топливо в определенных соотношениях) загружается через верхнее отверстие печи (колошник) и по мере плавления передвигается вниз к горну печи навстречу поднимающимся вверх газам.

На рис. 2 представлен вертикальный разрез типовой доменной печи. Верхняя часть печи называется колошником; наиболее широкая в поперечнике часть (III) — распаром; нижняя часть печи, в которой происходит горение и накапливаются продукты плавки (чугун и шлак), — горном (V). Пространство печи между колошником и распаром называется шахтой (II) печи, а между распаром и горном — заплечиками (IV).

Полезным объемом печи считают объем, заполненный шихтой с продуктами плавки, т. е. объем от горизонта засыпки до выпускного отверстия чугуна (чугунной летки), а полезной высотой печи — высоту от оси чугунной летки до уровня засыпки.

Рис. 2. Типовая доменная печь на 1300 м3 (вертикальный разрез-схема)

Представленная на рис. 37 типовая доменная печь имеет полезный объем 1300 м3 и может производить до 1800 т чугуна в сутки. Вес печи с шихтой составляет около’ 15 тыс. т. Печь установлена на мощном бетонном фундаменте А диаметром в широкой части 31 ми общей высотой 8 м.

На выступающей над поверхностью почвы верхней части фундамента (пне) возводится огнеупорная кладка нижней части доменной печи Б (лещадь). Стенки доменной печи выкладываются из высококачественного огнеупорного кирпича — шамота. Наружная часть доменной печи — горн и заплечики — изготовляется из листовой стали (броня). Наружная часть шахты также изготовляется из листовой стали (кожух).

Внизу кожух шахты заканчивается стальным опорным кольцом. Опорное кольцо поддерживает всю кладку шахты и передает ее вес на стальные колонны, укрепляемые на фундаменте печи.

Для повышения стойкости футеровки (огнеупорной кладки) доменной печи горн, заплечики, распар и нижняя часть шахты интенсивно охлаждаются с помощью специальных металлических холодильников, в которых циркулирует вода.

В нижней части горна находится отверстие для выпуска чугуна — чугунная летка. Диаметр чугунной летки 30—60 мм. Это отверстие во время накапливания чугуна в горне забивается огнеупорной глиной с помощью специального приспособления — воздушной или электрической пушки.

Выше чугунной летки, под углом 90° к ней, находится отверстие для выпуска шлака — шлаковая летка.

В верхней части горна, вблизи заплечиков, располагаются отверстия для подачи в доменную печь воздуха, называемые фурменными отверстиями. Фурменные отверстия (12—16 шт.) равномерно распределяются по окружности горна. В эти отверстия вставляют чугунные, охлаждаемые водой (через змеевики) отливки — фурмы.

Шихта подается в доменную печь через верхнее колошниковое отверстие. Равномерность распределения шихты в печи осуществляется с помощью специального засыпного аппарата и распределительного устройства. Устройство засыпного аппарата позволяет производить загрузку доменной печи при закрытом колошнике.

Процесс загрузки доменной печи полностью механизирован.

Отходящие из печи газы — колошниковые газы — отводятся по специальным газоотводным трубам и затем после очистки используются в доменном процессе как газообразное топливо для подогрева воздуха. Очистка колошникового газа осуществляется в сухих или мокрых (скруббер) газоотстойниках.

В первом случае колошниковый газ поступает по касательной в железные цилиндры (циклон-аппараты), в которых твердые частицы под действием центробежной силы отбрасываются к стенке цилиндра и опускаются на его дно; во втором случае навстречу движущемуся газу в специальных устройствах разбрызгивается вода, увлекающая за собой твердые частицы руды и топлива.

Наиболее совершенным способом очистки газов является электрический, основанный на ионизации твердых частиц под действием тока при напряжении 50000—60000В.

Колошниковая пыль, улавливаемая в газоочистителях, является ценным сырьем для доменного процесса и после ее спекания (агломерации) вновь возвращается в шихту доменной печи.

Нагрев воздуха и подача его в доменную печь. Воздух, необходимый для сжигания кокса, подается в доменную печь через фурменные отверстия подогретым не менее чем до 800°.

Подогрев воздуха осуществляют в специальных воздухонагревателях—кауперах. Стенки воздухонагревателя выкладывают из шамотного кирпича, и обшивают снаружи железным кожухом. Внутреннее устройство воздухонагревателя состоит из камеры горения Б и нагреваемой кирпичной насадки из шамотного кирпича А.

Очищенный от пыли колошниковый газ смешивается с воздухом в нижней части камеры горения и зажигается. Продукты сгорания, имеющие температуру 1250—1350°, поднимаются вверх и засасываются через кирпичную насадку в нижнюю часть печи. При этом кирпичная насадка нагревается до высокой температуры. После достаточного прогрева кирпичной насадки подачу газа прекращают и начинают продувать через раскаленную насадку воздух, который подогревается при этом до температуры не ниже 850°. По специальным воздухопроводам, выложенным внутри шамотом, этот воздух подается через фурменные отверстия в доменную печь. Воздух подается специальными машина-Ми— воздуходувками мощностью до 13 500 л. с. Воздуходувка обеспечивает подачу 3500—4000 м3 воздуха в минуту под давлением 2,6—3,5 атм в доменную печь с полезным объемом 1300 лг3.

Для бесперебойной подачи воздуха в доменную печь обычно устраивают три воздухонагревателя на одну печь. Схема доменной печи с воздухонагревателями приведена на рис. 39. Один из воздухонагревателей находится «на дутье», т. е. через него продувают воздух, а два — «на газу», т. е. прогреваются горящим газом. Обычно период работы «на газу» продолжается около 2 час., а «на дутье»—около 1 часа.

Современные воздухонагреватели оборудованы автоматически действующими регуляторами для газовых горелок и электрическими приводами для перевода воздухонагревателей с газа на воздух и обратно. Все эти приборы располагаются на рабочей площадке у доменной печи.

Задувка доменной печи. Доменная печь, вновь построенная или капитально отремонтированная, тщательно просушивается в течение 5—6 суток для удаления влаги .из огнеупорной кладки. После этого начинается загрузка печи шихтой лучшего качества (более прочный малосернистый кокс, кусковая руда). Прежде всего производится загрузка горна через открытые фурменные отверстия. На лещадь горна кладется некоторое количество кокса, а затем горн до уровня фурм заполняется дровами. Дальнейшая загрузка ведется через колошник — загружают кокс, затем кокс с известняком, а потом кокс с известняком и небольшим количеством руды.

Рис. 3. Воздухонагреватель современной доменной печи

Рис. 4. Доменная печь и ее воздухонагреватели (схематический разрез)

Первоначально количество кокса в шихте берется в 2,5— 4 раза больше, чем при нормальной работе печи. Задувка печи, т. е. момент подачи дутья, начинается после полной загрузки печи. Зажигание дров и кокса производится при горячем дутье (не ниже 600°).

Выпуск первого чугуна обычно производится не позднее чем через 24 часа после задувки, а выпуск первого шлака — через 16—20 час. Задутая печь достигает своей нормальной производительности на 10—15-е сутки после задувки.

С момента задувки печь в среднем работает непрерывно 5—8 лет, выпуская 2—3 млн. г чугуна.

Основные физико-химические процессы, происходящие в доменной печи. Шихтовые материалы в доменной печи постепенно передвигаются вниз и, встречаясь с газовым потоком при различных температурах, претерпевают соответствующие изменения в составе и свойствах.

При движении материалов в направлении от колошника к горну происходят следующие процессы:
1) сушка материала;
2) разложение плавильных материалов;
3) восстановление железа и других элементов из окислов;
4) науглероживание восстановленного железа и образование чугуна;
5) образование шлаков;
6) горение углерода у фурм.

Вдуваемый в доменную печь через фурменные отверстия горячий воздух встречается с раскаленным коксом и происходит горение кокса по реакции С + 02 = С02.

При этом выделяется большое количество тепла и температура у фурм повышается до 1700—1800°.

Углекислый газ, взаимодействуя с раскаленным коксом, приводит к образованию окиси углерода СО по реакции С02 + С = 2С0.

Окись углерода является энергичным восстановителем, способным соединиться не только со свободным кислородом, но и отбирать кислород из твердых окислов железа и других элементов.

Разложение плавильных материалов. Продукты сгорания топлива, поднимаясь вверх навстречу опускающейся шихте, непрерывно нагревают ее. Благодаря этому в различных зонах печи устанавливаются разные температуры.

В верхней части печи при сравнительно невысокой температуре (100—350°) загруженные шихтовые материалы просушиваются и происходит их разложение (выделение химически связанной воды, летучих веществ из горючего, разложение углекислых солей и т. д.).

Восстановление железа из окислов является основной целью доменного процесса и происходит при температуре начиная от 600° и выше.

Связывание кислорода твердым углеродом называется прямым восстановлением. Для закиси железа этот процесс может быть выражен формулой FeO + С – Fe + СО – 34 460 кал.

Реакция прямого восстановления протекает в доменной печи при температуре 950—1000°.

По данным акад. М. А. Павлова с помощью косвенного восстановления восстанавливается 40—60% всей железной руды, находящейся в доменной печи.

Восстановление окислов железа водородом в доменной печи осуществляется в той же последовательности, что и восстановление окисью углерода, но имеет меньшее значение.

Таким образом, железная руда при своем движении к горну печи постепенно восстанавливается; количество восстановленного железа на уровне распара составляет уже около 80%.

В шихтовых материалах доменной печи, помимо окислов железа, находятся также окислы и других элементов (например Mn, Ni, Cr, V, Si, Р). Окислы этих элементов восстанавливаются и частично переходят в чугун, частично в- шлак. Восстановление большинства этих элементов осуществляется прямым путем в зоне, температур 1100—1500°.

Науглероживание железа.

Этот процесс наиболее активно протекает три температурах свыше 820—850° и, как показывают прямые опыты по определению количества углерода, уже в нижней части шахты и в распаре количество углерода в железе доходит до 1,0%. Дальнейшее насыщение углеродом происходит уже в расплавленном состоянии, и его содержание в чугуне составляет обычно 3—4%.

Неизбежность науглероживания восстановленного железа в доменной печи исключает возможность получения из нее в качестве конечного продукта железа или стали. Марганец, хром, ванадий и титан способствуют науглероживанию чугуна, а кремний, сера и фосфор уменьшают содержание углерода в чугуне.

Шлакообразование и его влияние на ход доменной плавки. Количество образующихся шлаков составляет 50—60% от количества выпускаемого доменной печью чугуна. Производительность Доменной печи и качество выпускаемого чугуна в значительной степени зависят от состава и свойств образующихся шлаков. Шлак образуется при взаимодействии пустой породы (Si02, 2O3), закиси железа (FeO) и известняка (СаС03).

Образовавшийся вначале первичный шлак постепенно просеивается к горну печи, обогащаясь по пути различными окислами

пустой породы, и меняет свой состав и свойства, становясь при этом более тугоплавким и иногда густым.

Ход доменной плавки и температура горна определяются в основном свойствами образующихся шлаков.

Легкоплавкие шлаки быстро проходят зону максимальной температуры, не успевают нагреться и охлаждают горн печи. Более тугоплавкие шлаки способствуют сохранению в горне высокой температуры, что особенно важно при плавке специальных чу-гунов.

Уборка жидких продуктов плавки. Накапливающиеся в горне печи жидкий чугун и шлак периодически выпускают из горна через специальную чугунную летку, забитую огнеупорной массой. Отверстие в ней пробивают или просверливают с помощью специальных машин или прожигают кислородом.

Жидкий чугун шесть раз в сутки по специальному желобу, футерованному огнеупорным материалом, сливают в ковши емкостью до 80—100 т и транспортируют к месту дальнейшего назначения.

Шлак выпускают более часто через шлаковую летку, закрываемую железной конической пробкой, в шлаковозные ковши, имеющие объем 16 м3. Основные шлаки применяются для изготовления цемента, шлаковых кирпичей, гравия. Из шлаков дре-весноугольных печей изготовляют теплоизоляционную вату.

Некоторые сорта доменного чугуна, например литейный чугун, разливаются в формы в виде слитков — чушек чугуна — и направляются на машиностроительные заводы для переплавки на фасонное чугунное литье в вагранках.

Разливка такого чугуна ранее осуществлялась в земляные формы, а в настоящее время производится с помощью конвейерной разливной машины.

Продуктом доменной плавки является также доменный или колошниковый газ. Выходящий из доменной печи газ содержит до 30% окиси углерода. Его теплотворная способность составляет от 800 до 950 ккал/м3. Этот газ после очистки используется в качестве топлива в доменном цехе и других цехах металлургических заводов для производственных нужд.

Значение коэффициента К зависит от правильного хода печи, качества шихтовых материалов, слаженности работы всех механизмов печи, от внимательности и организованности обслуживающего печь коллектива доменщиков. Практика работы доменных печей в Советском Союзе показывает, что применение методов работы новаторов приводит к снижению коэффицента К до 0,7 и даже 0,65.

Значение коэффициента К зависит и от сорта выплавляемого чугуна, так как производительность печи уменьшается при выпуске литейных и специальных чугунов.

Производительность доменной печи зависит от сокращения простоев и от форсированного ведения плавки, что укорачивает время пребывания шихты в печах.

Расход топлива зависит от сорта выплавляемого чугуна. Большое значение для снижения расхода топлива имеет повышение нагрева дутья.

Проведенные опыты по обогащению воздуха, вдуваемого в доменную печь кислородом, показали, что при содержании кислорода от 25 до 32% производительность печи увеличивается в 1,5—2,0 раза при выплавке ферросилиция. Выплавку всех доменных ферросплавов начиная с 1960 г. предусмотрено производить на дутье, обогащенном кислородом.

Большие научно-исследовательские работы по изучению процесса доменной плавки, осуществленные в СССР под руководством акад. Бардина и акад. Павлова, позволили в значительной степени улучшить конструкцию самой печи, повысить ее производительность и научно обосновать происходящие в ней физико-химические процессы.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум