Горелки
Горелка - устройство для организованной подачи в топку воздуха и топлива с целью его сжигания.
Инжекционные горелки (с полным предварительным смешением). Процесс сгорания газа в такого рода горелках отличается тем, что до поступления в топливник газ: смешивается в особой камере горелки с некоторым количеством воздуха, неоходимым для горения (первичный воздух), а остальное количество (вторичный воздух) поступает непосредственно в топочное пространство печи.
Большинство инжекционных горелок состоит из следующих основных частей: сопла, регулятора первичного воздуха, камеры всасывания, диффузора и головки.
Труба в трубе. Применяются при подогретых газе и воздухе. Смешение топлива с воздухом плохое, что вызывает образование длинного факела.
ДСП
Дуговая печь используется как агрегат для расплавления шихты и получения жидкого полупродукта, который затем доводят до нужных состава и степени чистоты внепечной обработкой в ковше.
В обозначении дуговой сталеплавильной печи, как правило, присутствует её ёмкость в тоннах (например, ДСП-12). Диапазон печей варьируется от 0,1 до 400 тонн. T в ДСП может достигать 1800 °C.
ДСП состоит из рабочей ванны (плавильного пространства), регулятора мощности дуги и вспомогательных технологических механизмов, позволяющих открыть (закрыть) свод печи, скачать шлак и слить металл. Для слива металла печь наклоняют на 40-45°, для скачивания шлака – на 10-15° (в другую сторону). Регулятор мощности дуги представляет собой механизм перемещения электродов с приводом.
ДСП имеет индивидуальное электроснабжение через печной трансформатор, подключенный к высоковольтной линии.
Плавку стали ведут в рабочем пространстве, ограниченном сверху куполообразным сводом, снизу сферическим подом и с боков стенками. Огнеупорная кладка пода и стен снаружи заключена в металлический кожух. Съёмный свод может быть набран из огнеупорных кирпичей, опирающихся на опорное кольцо, а может быть из водоохлаждаемых панелей, как и кожух. Через 3 симметрично расположенных в своде отверстия в рабочее пространство введены токопроводящие электроды, которые с помощью специальных механизмов могут перемещаться вверх и вниз. В ДСП электрические дуги возникают между каждым из 3 вертикальных электродов и металлом.
«+» ДСП:
1. возможность расплавить шихту (металлолом) практически любого состава;
2. точное регулирование температуры металла и его химического состава подтолкнуло.
«-» ДСП:
Высокий местный перегрев под электродами;
Трудность перемешивания и усреднения химического состава чугуна;
Значительное количество продуктов горения и шума во время работы.
Доменная печь
Доменная печь представляет собой непрерывно действующий агрегат шахтного типа. Загрузка шихты осуществляется сверху, через типовое загрузочное устройство, которое одновременно является и газовым затвором доменной печи. В домне восстанавливают богатую железную руду , агломерат или окатыши. Иногда в качестве рудного сырья используют брикеты.
Доменная печь состоит из 5 конструктивных элементов: верхней цилиндрической части — колошника, необходимого для загрузки и эффективного распределения шихты в печи; самой большой по высоте расширяющейся конической части — шахты, в которой происходят процессы нагрева материалов и восстановления железа из оксидов; самой широкой цилиндрической части — распара, в котором происходят процессы размягчения и плавления восстановленного железа; суживающейся конической части — заплечиков, где образуется восстановительный газ — монооксид углерода; цилиндрической части — горна, служащего для накопления жидких продуктов доменного процесса — чугуна и шлака. А также верхняя - фурменная зона, где происходит вдувание комбинированного дутья в печь и нижняя часть - лещадь
В верхней части горна располагаются фурмы — отверстия для подачи нагретого до высокой температуры дутья — сжатого воздуха, обогащенного кислородом и углеводородным топливом.
На уровне фурм развивается температура около 2000 °C. По мере удаления вверх t ↓, и у колошников доходит до 270 °C. Таким образом, в печи на разной высоте устанавливается разная t, благодаря чему протекают различные химические процессы перехода руды в металл.
Ранее шлак выпускался через отдельную шлаковую лётку. В настоящее время и чугун, и шлак выпускают через чугунную лётку одновременно, таким образом, контакт чугуна и шлака увеличивается при перемешивании и часть серы чугуна переходит в шлак. Разделение чугуна и шлака происходит уже вне доменной печи — в жёлобе, при помощи разделительной плиты скиммерного устройства вследствие различных плотностей жидких продуктов плавки. Отделённый от шлака чугун поступает в чугуновозные ковши, либо в ковши миксерного типа. Шлак, по шлаковым желобам разливается в шлаковые чаши.
1- Горячее дутьё; 2 - Зона плавления (заплечики и горн); 3 - Зона восстановления FeO (распар); 4 - Зона восстановления Fe2O3 (шахта); 5 - Зона предварительного нагрева (колошник); 6 - Загрузка железорудных материалов, известняка и кокса; 7- Доменный газ;
8 - Столб железорудных материалов, известняка и кокса;
9 - Выпуск шлака; 10 - Выпуск жидкого чугуна; 11- Сбор отходящих газов