2.3.4. Устройства для обслуживания горна и уборки продуктов плавки
Выплавляемый в доменных печах чугун через желоба литейного двора направляют в чугуновозные ковши, футерованные шамотным кирпичом и установленные на тележки, передвигающиеся по рельсам. Ковши грушевидной формы имеют вместимость до 140 т (в проекте до 400 т). Чугуновозы подают чугун к миксерам сталеплавильных цехов или к разливочной машине, производящей чушковый чугун. Шлак от доменных печей шлаковозами с чашами до 24 м3 передают к грануляционным установкам или в шлакоперерабатывающие цехи. Шлак, вытекающий из доменной печи через чугунную летку, отделяется от чугуна на главном желобе. Перевал и разделительная плита (рис. 19) выполняют роль гидравлического затвора. Чугун, имеющий высокую плотность, проходит в зазор под разделительной плитой, а более легкий шлак отводится в боковой желоб.
Рис. 19 Схема разделения чугуна и шлака
Для вскрытия чугунной летки служит специальная бурильная машина, которая рассверливает в высохшей леточной массе отверстие диаметром 30-40 мм и длиной 1,5-2,0 м. Закрывают чугунную летку при помощи, так называемой, пушки, которая представляет собой цилиндр с поршнем объемом 0,5 м3. Перед открытием чугунной летки пушку заполняют леточной массой. После окончания выпуска чугуна подводят пушку к летке, при этом носок пушки точно входит в подготовленное для него отверстие. Леточная масса выдавливается из носка пушки и заполняет леточный канал. После закрытия летки пушку отводят в сторону и вновь заполняют леточной массой для закрытия летки при следующем выпуске чугуна.
Шлаковую летку закрывают установленным над ней шлаковым стопором, представляющим стальной шток с наконечником. Для выпуска шлака достаточно убрать из шлаковой фурмочки стопор.
3 Физико-химические процессы в доменной печи
Для физико-химических превращений материалов в верхних горизонтах доменной печи основную роль играет температурный фактор. Шихта, вносимая в печь, содержит гигроскопическую (в коксе 1-5 %), а иногда гидратную влагу и карбонаты. Гигроскопическая влага не связана с материалом химически и легко удаляется на колошнике. Гидратная влага в агломератах отсутствует и может появляться лишь при использовании руд. Если в шихте находятся карбонаты (известняк, MnCO3, FeCО3), то они будут разлагаться по реакции: МnСO3 = МеО + СО2. Наиболее прочный из них - известняк (СаСО3), в крупных кусках интенсивно разлагается лишь при > 1000 °С с поглощением тепла. Присутствие известняка в шихте нежелательно. В современном производстве эта реакция осуществляется в процессе агломерации. Вывод из шихты доменной печи 1 кг известняка позволяет экономить в ней до 0,35-0,4 кг кокса (в процессе агломерации на это расходуется гораздо более низкосортное и недефицитное топливо).
3.1 Восстановительные процессы в доменной печи
Основными физико-химическими процессами в доменной печи являются восстановительные процессы, определяющие цель доменной плавки (рис. 20).
Для этих процессов, кроме температурных условий, решающее значение имеют свойства восстановителя и особенно состав газовой фазы. Восстановителями оксидов железа служат СО, Н2 и С. При умеренных температурах основную восстановительную работу выполняют составляющие доменного газа - монооксид углерода и водород. Водород содержится в доменном газе в гораздо меньших количествах, чем СО, однако его роль в восстановительных процессах возрастает благодаря более быстрому взаимодействию с оксидами, чем СО, и его восстановлению по реакпии СО + Н2О = СО2 + Н2.
Р
ис.
20 Процессы в доменной печи