Оборудование доменных цехов Лекция1. 1. Состав комплекса сооружений доменного цеха

Доменный цех в своем составе имеет (рис. 1.1 и 1.2):

- доменные печи для получения жидкого передельного чугуна;

- отделение приемных бункеров;

- систему подачи шихты шихты к загрузочному устройству печи;

- литейный двор;

- воздухонагреватели с воздухопроводами;

- систему газоочистки;

- отделение разливки чугуна;

- склад холодного чугуна;

- системы при доменной грануляции шлака;

- отделения для ремонта чугуновозных ковшей и воздуходувную станцию.

Рис. 1.1 Комплекс сооружений доменного цеха

Рис.1.2 Доменный цех (разрез).

2. Краткая технология производства чугуна

Для получения чугуна в агловозах и вагонах на бункерную эстакаду поступают шихтовые материалы (агломерат, окатыши, кокс, и другие добавки), которые после отсева мелочи агломерата и кокса и последующего дозирования компонентов шихты скиповым или конвейерным подъемником подают в загрузочное устройство печи (рис. 1.3).

Для протекания процесса получения чугуна в горн печи подают нагретый кислород (воздух) до температуры 1300С, который встречаясь с коксом образует восстановительный газ – окись углерода (СО) с температурой свыше 1500С. Окись углерода отнимает кислород у оксидов железа (Fe₃O₄, Fe₂O₃ и FeO) агломерата и окатышей восстанавливая их до чистого железа Fe.

Рис. 1.3 Доменная печь.

В дальнейшем железо науглероживается, образуя при температуре свыше 1200С жидкий чугун, состоящий из цементита Fe₃C, феррита Fe и графита С, с общим содержанием углерода 2,5..4,2%.

Аналогичные процессы протекают с примесями пустой породы (марганец, кремний, фосфор, сера и другие), приводящие к образованию шлака.

В нижней части горна после накопления порции чугуна и шлака её систематически выпускают через лётку чугуна: чугун в чугуновозы, а шлак в шлаковозы или в отделение грануляции.

До 96% потребляют конвертера сталеплавильных цехов, а остальное отправляют в отделение разливки чугуна для получения чушек для последующего использования их в производстве литых деталей.

В результате протекания окислительно-восстановительных процессов в печи образуется колошниковый газ, содержащий до 35% СО, 8% СО₂, 2% H₂, 55% N₂ и использующийся для нагрева заготовок в методических печах, воздуха в воздухонагревателях и в других целях.

Доменная печь

Доменная печь (рис. 1.4) шахтного типа предназначена для выплавки чугуна; основными частями ее являются: колошник 1, шахта 2, распар 3, заплечики 4, горн 5, лещадь 6 и фундамент 7.

Через верхнюю цилиндрическую часть – колошник – загружают шихтовые материалы в печь и отводят образующиеся в ней газы. Ниже колошника расположена шахта конической формы, в которой материалы, нагреваясь и расширяясь в объеме, беспрепятственно опускаются вниз под действием собственного веса. Распар – наиболее широкая, цилиндрическая часть печи, соединяет шахту с заплечиками, ликвидируя угол, в котором могли бы задержаться куски материала. В заплечиках печи происходит образование жидких продуктов плавки. Горн делится на две зоны: верхнюю – фурменную, в которой установлены фурмы для вдувания горячего воздуха (дутья) и топлива (природного газа, угольной пыли и пр.), и нижнюю – металлоприемник, в котором накапливаются жидкие чугун и шлак. Последние выпускаются через отверстия в печи – летки. Основанием или дном горна является лещадь.

Печь имеет цельносварной кожух из листовой стали, изнутри футерованный огнеупорной кладкой, которая переходит внизу в кладку лещади, опирающуюся на фундамент. Для предохранения от разрушения значительная часть кладки охлаждается металлическими холодильниками, в которых постоянно циркулирует вода. Кладка колошника, подвергающаяся воздействию падающих кусков материала, защищена металлическими плитами. Над колошником печи размещено устройство для загрузки шихты и установлены газоотводы для отвода доменного газа. Ниже уровня чугунных леток расположена площадка литейного двора с машинами для открывания и закрывания чугунных и шлаковых леток.

Основной характеристикой доменной печи является полезный объем. В настоящее время в работе используются доменные печи с полезным объемом: 1033, 1359, 1719, 2000, 2300, 2700, 3200 и 5500 м³.

Рис.1.4 Профиль доменной печи

Рис. 1.4 Комплекс оборудования и сооружений доменной печи

Ниже рассмотрены назначение и технические характеристики оборудования, обслуживающего доменную печь.