основной процесс при доменном производстве

Основной процесс при доменном производстве

Доменное производство ー это сложный технологический процесс, который включает в себя несколько этапов, начиная с подготовки сырья и заканчивая выпуском чугуна. В основе этого процесса лежит восстановление железа из железной руды с помощью кокса и флюсов в доменной печи.

Подготовка сырья

Подготовка сырья ー это важный этап в доменном производстве, от которого напрямую зависит качество получаемого чугуна. В качестве сырья для доменной печи используются железная руда, кокс и флюсы.

Железная руда ー это основной компонент, содержащий железо в виде оксидов. Она бывает разных видов, отличающихся содержанием железа, наличием примесей и структурой. Перед подачей в печь руду подвергают обогащению, чтобы увеличить содержание железа и удалить вредные примеси.

Кокс ⎼ это твердое топливо, получаемое из каменного угля. Он необходим для получения высокой температуры в доменной печи и для восстановления железа из руды. Качество кокса оказывает значительное влияние на качество чугуна, поэтому к его производству предъявляются высокие требования.

Флюсы ⎼ это вещества, которые добавляют в шихту для регулирования состава шлака. Шлак ⎼ это побочный продукт доменного производства, который образуется при взаимодействии флюсов с примесями руды. Флюсы способствуют снижению температуры плавления шлака, что облегчает его удаление из печи.

Подготовка сырья включает в себя несколько операций⁚

• Дробление и измельчение ⎼ руда, кокс и флюсы измельчаются до определенного размера, чтобы обеспечить равномерное распределение в шихте и ускорить процесс плавления.
• Смешивание ⎼ компоненты шихты смешиваются в определенных пропорциях, чтобы получить оптимальный состав для плавки.
• Агломерация ⎼ это процесс спекания мелкодисперсных рудных концентратов с добавкой флюсов и топлива. Агломерация улучшает свойства руды, увеличивает ее прочность и уменьшает содержание пыли.
• Окатышевание ー это процесс получения окатышей из рудных концентратов путем их обкатывания в специальных барабанах. Окатыши обладают высокой прочностью и хорошими свойствами, что позволяет использовать их в доменной печи.

Правильная подготовка сырья ⎼ это залог успешного проведения доменного процесса и получения качественного чугуна.

Загрузка сырья в доменную печь

После тщательной подготовки сырье поступает в доменную печь ー сердце всего процесса. Загрузка сырья ー это ответственная операция, от которой зависит стабильность работы печи и качество получаемого чугуна.

Доменная печь ⎼ это огромная вертикальная конструкция, состоящая из нескольких частей⁚

• Горн ⎼ нижняя часть печи, где происходит плавление и образование чугуна.
• Шахта ⎼ центральная часть печи, где происходит восстановление железа из руды.
• Раструб ー верхняя часть печи, куда загружается сырье.

Загрузка сырья в печь происходит поэтапно⁚

1. Подготовка шихты ⎼ компоненты шихты (железная руда, кокс, флюсы) загружаются в специальный бункер, где они перемешиваются в определенных пропорциях.
2. Подача шихты в печь ⎼ шихта подается в печь через загрузочный колошник, который находится в верхней части печи.
3. Распределение шихты ー в процессе загрузки шихта равномерно распределяется по всей площади печи.
4. Опускание шихты ⎼ по мере сгорания кокса и плавления руды шихта постепенно опускается вниз, проходя через разные зоны печи.

Загрузка сырья происходит непрерывно, чтобы обеспечить стабильную работу печи. Важно поддерживать правильный баланс между подачей сырья и его расходом в печи.

Современные доменные печи оснащены автоматизированными системами загрузки, которые позволяют контролировать процесс загрузки и оптимизировать его для достижения максимальной эффективности.

Процесс плавки

Процесс плавки ー это центральный этап доменного производства, где происходит превращение железной руды в чугун. Он начинается с момента, когда шихта, состоящая из железной руды, кокса и флюсов, попадает в нижнюю часть печи ー горн.

В горне происходит ряд сложных физико-химических процессов⁚

• Сжигание кокса ー кокс, являющийся топливом, сгорает в печи, выделяя тепло и образуя восстановительный газ (СО).
• Восстановление железа ⎼ восстановительный газ взаимодействует с железной рудой, восстанавливая железо из оксидов.
• Плавление руды ⎼ при высокой температуре, достигающей 1600°C, железная руда плавится, образуя жидкое железо.
• Образование шлака ⎼ флюсы, добавленные в шихту, взаимодействуют с пустой породой в руде, образуя шлак. Шлак легче железа и всплывает на его поверхность.

Жидкое железо, очищенное от шлака, собирается в нижней части печи, откуда его периодически выпускают. Шлак, являющийся побочным продуктом плавки, также периодически удаляется из печи.

Процесс плавки ⎼ это непрерывный цикл, который требует постоянного контроля и регулировки. Для поддержания стабильной работы печи необходимо следить за температурой, подачей воздуха, составом шихты и другими параметрами.

Современные доменные печи оснащены автоматизированными системами управления, которые позволяют контролировать процесс плавки и оптимизировать его для достижения максимальной эффективности.

Выпуск чугуна

Выпуск чугуна ⎼ это заключительный этап доменного производства, когда жидкий чугун, полученный в процессе плавки, извлекается из печи. Этот процесс требует особой точности и координации действий, так как от него зависит качество и количество получаемого чугуна.

Выпуск чугуна осуществляется через специальные отверстия ⎼ чугунные желоба, расположенные в нижней части печи. Перед выпуском чугуна, необходимо убедиться, что шлак полностью удален из печи, чтобы избежать загрязнения чугуна.

Для контроля за процессом выпуска чугуна используются специальные устройства ⎼ чугунные ковши, которые устанавливаются под желобами. Ковши имеют определенную емкость, которая позволяет собирать нужное количество чугуна за один выпуск.

Выпуск чугуна ー это процесс, который требует высокой температуры, поэтому для его проведения используются специальные огнеупорные материалы. Кроме того, важно обеспечить безопасность персонала, работающего с расплавленным металлом.

После того, как чугун собран в ковш, его транспортируют к месту дальнейшей обработки. В зависимости от назначения чугуна, он может быть подвергнут различным видам обработки⁚ литью, прокатке, ковке и т.д.

Выпуск чугуна ⎼ это важный этап доменного производства, который требует высокой точности и координации действий. От качества и количества получаемого чугуна зависит эффективность всего процесса производства.