Технологическая схема доменного производства
Организация технологического процесса выплавки чугуна из руды должна предусматривать:
непрерывность процесса плавки при периодичности операций загрузки материалов шихты, выпуска чугуна и шлака;
осуществление противотока реагентов (шихты и газообразных компонентов сырья);
использование теплоты продуктов процесса;
герметизацию оборудования и возможность непрерывного отбора доменного газа.
В соответствии с этими задачами технологическая схема доменного производства (рис. 9.6.) включает:
рудный двор и бункерную эстакаду для хранения, дозировки и загрузки в скипы (тележки) материалов шихты;
доменную печь;
систему подогрева и подачи воздушного дутья;
устройство для уборки и транспортировки жидких продуктов плавки (чугуна и шлака);
систему очистки доменного газа.
Агломерат и кокс загружаются на рудном дворе в бункера 1 2, из которых они поступают в скипы подъемника 3. Скипы с материалами шихты в определенной последовательности например, АККАК (где А — скип с агломератом, К — скип с коксом), подаются в загрузочное устройство (засыпной аппарат) 5 доменной печи 4. В нижнюю часть печи через фурмы с помощью воздуходувки из каупера (воздухонагревателя) 9 подается воздух, перегретый до 1200—1300°С. Образующиеся в процессе плавки жидкие чугун и шлак периодически выпускаются из нижней мсти печи через специальные отверстия — лётки.
Выпускаемый чугун собирается в ковши емкостью 90—140 т, или в миксеры, футерованные огнеупорным материалом емкостью до 420 т, установленные на железнодорожных платформах. Шлак отводится по желобу в шлаковозы и направляется на грануляцию. Доменный газ, выходящий из колошника печи, очищается от пыли в пылеуловителе 6, скруббере 7, орошаемом водой, и окончательно в мокром электрофильтре 8. Очищенный и охлажденный до 40°С газ направляется в каупер 10, где сжигается в токе воздуха и разогревает насадку. Кауперы работают, таким образом, попеременно: один на подогрев воздушного дутья, другой — на разогрев насадки, что обеспечивает бесперебойность подачи подогретого воздуха в доменную печь
1.6 Устройство воздухонагревателей (кауперов)
Эффективность доменной печи существенно повышается при использовании горячего дутья.
Воздух, необходимый для окисления углерода предварительно нагревается до температуры, которая может достигать 1000ºC, под избыточным давлением (1,5-3 МПа) Иногда воздух перед вводом в печь обогащают кислородом до 25% по объёму и увлажняют.
Нагревание осуществляется в кауперах, каждый из которых ненамного уступает в размерах самой доменной печи (Рис. 9.6):
Рис. 9.6. Схема доменного производства
Каупер – аппарат цилиндрической формы диаметром 6-9 метров и высотой до 45 метров, выложен огнеупорным кирпичом.
Внутренне пространство каупера разделено на две части: камеру сгорания (4) и камеру с насадкой (5) из огнеупорного кирпича в виде решётки со сквозными каналами.
Режим работы каупера
1) Газ, отводимый с верхнего конца доменной печи, содержит оксид углерода и другие газы, способные гореть. Этот газ по широким наклонным газоходам подводится к нижней части каупера, где, пройдя через пылевой фильтр, сжигается в камере горения.