- •Краткая классификация металлов и сплавов.
- •Производство чугуна
- •1.Руда – природное минеральное сырьё содержащие металл, который необходимо извлечь наиболее экономичным способом.
- •Чем выше содержание железа в железной руде, тем экономичнее и производительнее работает доменная печь
- •Подготовка исходных материалов к плавке
- •Дробление – измельчение руды до 30-80мм.
- •3.. Обогащение руды - выделение пустой породы с получением концентрата, содержащего 65-66% Fe
- •Доменная плавка
- •Цель химических превращений – восстановление железа из окислов и соединение его с углеродом
- •Методы интенсификации доменного процесса
Подготовка исходных материалов к плавке
Шихта- подготовленные к плавке исходные материалы (руда, флюсы и топливо)
Дробление – измельчение руды до 30-80мм.
и сортировка руды по размеру кусков.
Доменная печь работает нормально, если она загружена кусковым материалом оптимального размера. Слишком крупные куски руды за время опускания их в печи не успевают прогреваться на всю длину, часть материала расходуется бесполезно. Слишком мелкие куски плотно прилегают друг к другу и нет выхода для газов. Оптимальный кусок 30-80 мм. Поэтому руду с кусками больше 100 мм подвергают дроблению.
Мелочь также не пригодна к плавке и ее подвергают окускованию. Для этого в металлургии применяют агломерацию – окускование путем спекания.
Исходный материал для агломерации рудная мелочь и колошниковая пыль (отход доменного производства) + мелкий кокс (до 3 мм) + недопекшийся агломерат + измельченный известняк (до 20 мм) = шихта.
Слегка увлажненную и перемешенную шихту слоем 200-300 мм загружают на решетки тележек образующих рабочую ленту агломерационной машины, затем поджигают. Воздух для горения просасывается через слой шихты с помощью вакуумных устройств, расположенных под решетками
В зоне горения t=1500°C происходит спекание шихты в пористый продукт –
агломерат.
Достоинства агломерата:
пористость и прочность кусков
введение флюса - известняка увеличивает производительность доменной печи и снижает расход кокса.
Еще один способ окускования – брикетирование. Это путем прессования смеси порошковых мат-лов со связующими материалами (глиной, жидким шлаком, смолой и т.д.)
Следующий способ окускования производство окатышей. Это перемешивание рудной мелочи и пыли небольшим количеством глины или извести. После увлажнения эту смесь помещают в барабан или наклонную чашку. Шихта при перемещении слипается, образуя окатыши 25-30 мм. Затем их сушат или обжигают для упрощения.
2. Усреднение
Железные руды по условиям залегания и добычи всегда имеют непостоянный химический состав. Значительные и частые колебания содержания железа и пустой породы в рудах вызывают нарушение теплового состояния доменной печи и химического состава шлака. Это приводит к нарушению ровного хода печи, при котором неизбежны повышение расхода кокса, снижение производительности печи и ухудшение качества выплавляемого чугуна.
Чтобы уменьшить отрицательное влияние непостоянства химического состава руд на показатели доменной плавки, руды подвергают усреднению. Усреднением называют перемешивание железорудных материалов с целью выравнивания химического и гранулометрического составов. В связи с тем, что почти все добываемые руды подвергают окуксованию, основное назначение усреднения состоит прежде всего в уменьшении колебаний содержания железа и кремнезема в рудах. Необходимо добиться такого усреднения руд, при котором колебания содержания железа и кремнезема в руде не превышали бы 0,5 % от среднего значения.