Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Доменне виробництво

Залізні руди, флюси, паливо та вогнетривкі матеріали

Виробництво чавуну.

Чавун – це сплав заліза з вуглецем (2,14 – 6,67%). Крім заліза і вуглецю в чавуні завжди є кремній, марганець, фосфор та сірка. Чавун використовується для виготовлення відливків та переробки в сталь.

Основним способом отримання чавуну є плавка в доменній печі. Для цього використовують залізні та марганцеві руди, флюси, паливо і повітря.

Залізні руди складаються з хімічних сполук заліза та породи. Найбільш поширеними залізними рудами є магнітний залізняк Fe3O4, червоний залізняк Fe2O3, бурий залізняк 2Fe2O3·3Н2О і шпатовий залізняк FeСO3. Руди містять 30 – 60 % заліза.

Флюси застосовуються для оплавлення тугоплавкої пустої породи і золи з утворенням легкоплавких шлаків, які легко витікають з доменної печі. Флюси також частково переводять в шлак сірку. Шлаки легші за метал, тому захищають його від атмосфери печі. Флюси поділяють на основні та кислі. До основних флюсів відносяться вапняк CaCO3 та доломіт CaMg(CO3)2. До кислих флюсів відноситься кварцовий пісок.

В якості палива в доменному процесі використовується кокс. Кокс отримують сухою перегонкою коксівного вугілля без доступу повітря при температурі 900 - 1050ºС.

Метали виплавляються в печах при високих температурах. Тому внутрішні стінки печей, ковшів, пристроїв для транспортування рідкого металу викладають вогнетривкими матеріалами. Вогнетривкі матеріали мають витримувати високі температури, мають протистояти хімічній взаємодії з металом, шлаком та пічними газами. По хімічному складу вогнетривкі матеріали поділяються на основні, кислі та нейтральні.

Динас є кислим вогнетривом, містить до 96% SiO2 , має вогнетривкість 1700 - 1710ºС. Динасовою цеглою футерують печі, які працюють з кислими шлаками, де багато SiO2 .

До основних вогнетривів відносяться магнезит (MgO), хромомагне-зит (MgO і Cr2O3) та доломіт (MgO і СаО).

До нейтральних вогнетривів належать шамот, який отримують з вогнетривкої глини.

Доменна піч у вигляді мета­левої оболонки із сталевих листів товщиною до 35 мм, футерована зсередини вогнетривкими матеріалами, у висоту може ся­гати до 35 м, в діаметрі — до 9 м, корисний об'єм — до 5000 м3. Для виплавлення чавуну вдомну завантажують шихту — суміш певного співвідношення руди (збагаченої), палива і флю­сів. Окремі порції шихти називають колошами. Колоші з бун­кера 1 вагонеткою 2 подаються піднімачем 3 до від­носно загерметизованого засипного апарата 4, що з'єднаний з колошником 6. У засипний апарат вмонтовані труби 5 для кон­трольованого випуску колошникового газу. Із колошника ши­хта потрапляє в шахту 7, яка має форму зрізаного конуса, що розширюється донизу, сприяючи опусканню шихти внаслідок її розплавлення. У шахті відбуваються відновлення заліза та інших елементів, навуглецювання заліза і плавлення сплаву, що утворився. У нижній частині шахта переходить у цилінд­ричний розпар 8, в якому плавляться і перетворюються у шлак пуста порода руди, флюси та зола палива. Під розпаром розта­шовані заплечики 9, що мають форму конуса, розширеного догори, бо об'єм сировинних матеріалів у зв'язку з розправ­ленням різко зменшується. У твердому стані залишаються лише паливо та частина флюсу. Нижня частина печі — горн 11. У верхній частині циліндричного горна по периметру розташо­вані фурми 10, через які в піч вдувається нагріте до 1100...1200°С повітря. Для цього його пропускають через нагріті спаленим колошниковим газом повітронагрівачі 14. Нижче від фурм роз­ташована шлакова льотка 12, а на рівні дна горна, що назива­ється подом, — чавунна льотка (отвір) 13. Відпрацьовані гази, що нагріли повітронагрівач, відводяться в димар 15. Температу­ра в печі неоднакова і зменшується від 1800°С в зоні фурм до 150...200°С в зоні колошника. Внутрішня поверхня металевого корпуса печі облицьована вогнетривкою цеглою, товщина шару якої контролюється спеціальними приладами. У нижню части­ну шахти вмонтовані рідинні холодильники.

Для успішного перебігу доменного процесу необхідно ство­рити таку кількість тепла і таку температуру в різних зонах по висоті печі, щоб усі хімічні реакції відбувались в потрібний час і в потрібному місці. Іншим завданням є створення умов для утворення шлаку лише після закінчення відновлення заліза і необхідних домішок.

Отримувані при згорянні коксу тепло і вуглекислий газ, піднімаючись вгору, нагрівають шихту, що складається з про­шарків руди, палива і флюсу. Взаємодія вуглекис­лого газу з нагрітим коксом утворює відновний газ СО, який вступає в реакцію з оксидами заліза руди і відновлює його в послідовності:

2О3 → Fе3О4 → FеО → Fе

 

Рис. 2.3. Схема доменного виробництва

Відновлене в доменній печі залізо являє собою твердий і пористий продукт — губчасте залізо. Водночас з відновленням заліза відбувається відновлення з шихти кремнію, марганцю, сірки та фосфору. Вони відновлюються переважно твердим вуглецем. Під час реакції поглинається тепло при високих (1200...1300°С) температурах. При температурах 900...1000°С оксид вуглецю вступає в реакцію з чистим залізом і утворю­ється карбід заліза Fе3С— цементит, який розчиняється в залізі і сприяє його навуглецюванню. Навуглецьоване до 1,8...2,0% С залізо має низьку (1150...1200°С) температуру плавлення і, розплавляючись, стікає краплями в горн. Контактуючи з кус­ками розжареного коксу, воно додатково насичується вугле­цем.

Таким чином, на поді доменної печі накопичується рідкий сплав заліза з вуглецем, кремнієм, марганцем, сіркою та фосфо­ром — чавун. Для одержання 1 т чавуну витрачають 1,8 т руди, 0,7...0,8 т коксу, 0,25…0,40 т флюсу.

 


Читайте також:

  1. Аграрне виробництво і його особливості
  2. Акти за формою Н – 5, Н – 1 та НПВ. Нещасні випадки пов’язані з виробництвом і не пов’язані з виробництвом.
  3. Аналіз загальної суми витрат на виробництво продукції.
  4. Аудит витрат на виробництво продукції, виконання робіт, надання послуг
  5. Безчавунне виробництво сталі
  6. Біотехнологічне виробництво незамінних амінокислот
  7. Бітехнологічне виробництво ферментних препаратів
  8. Величина доходу від використання праці, землі й капіталу визначається величиною їхнього граничного внеску у виробництво певних товарів чи послуг.
  9. Вид інформаційного_ресурсу: //доменне_ім'я_хост_комп'ютера/їм 'я_ каталоги / їм 'я_ підкаталоги /їм 'я_ файла.
  10. Виробництво
  11. Виробництво автомобілів світовими автомобільними компаніями за 2010 рік
  12. Виробництво білків одноклітинних організмів




Переглядів: 1269

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Діаграма стану залізо - вуглець | Конверторний спосіб виробництва сталі.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

  

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.03 сек.