
- •Производство чугуна и стали
- •1) Железные руды. Теоретические основы доменного процесса.
- •2) Оптимальные условия доменного процесса. Устройство доменной печи. Железные руды. Теоретические основы доменного процесса.
- •1.1 Физико-химические свойства железа.
- •Промышленное использование железоуглеродистых материалов
- •1.2.1. Физические свойства чугуна
- •Производство чугуна
- •Сырье доменной плавки
- •Промышленные типы железных руд
- •Вредные примеси
- •Обогащение железных руд
- •1.4. Теоретические основы доменного процесса
- •4. Науглероживание железа и получение чугуна.
- •1.5. Устройство доменной печи. Доменный процесс
- •Технологическая схема доменного производства
- •1.6 Устройство воздухонагревателей (кауперов)
- •Режим работы каупера
- •2) Продукты горения поднимаются вверх, нагревая кирпичную насадку.
- •1.7 Продукты доменного производства
- •Интенсификация доменного процесса
2) Продукты горения поднимаются вверх, нагревая кирпичную насадку.
3) Когда насадка достаточно нагрета (1200-1300ºС), перекрывают подачу топлива и газа в камеру горения и включают воздуходувки, которые гонят воздух в фурмы доменной печи.
Для каждой доменной печи обычно предусматривают четыре каупера: два нагреваются, а два других подают горячее дутье. Потоки газа и воздуха периодически переключаются так, что непрерывно поддерживается заданная температура дутья.
1.7 Продукты доменного производства
В результате доменной плавки получают:
- литейный чугун, направляемый на изготовление изделий методом литья;
- передельный и специальный чугуны, перерабатываемые в сталь;
- доменный шлак, из которого производят различные строительные материалы (шлакобетон, шлаковату);
- доменный газ (до 30% CO2), который отделяют от колошниковой пыли и используют как топливо в воздухонагревателях.
Интенсификация доменного процесса
Под интенсификацией понимают методы и приемы ускорения протекающих в доменной печи процессов с целью повышения ее производительности и улучшения показателей работы. К ним относят:
Применение сырья улучшенного качества, в том числе, офлюсованных железорудных материалов с повышенным содержанием железа и малосернистого кокса. Так, повышение содержания железа в агломерате на 1% увеличивает производительность печи на 2,5% при одновременном снижении УРК на 2% ; уменьшение массы известняка на 0,1 т/т чугуна при замене обычного агломерата на офлюсованный, снижает УРК на 3% , а понижение содержания серы в коксе на 1%, соответственно, на 2,5%.
Повышение температуры воздушного дутья увеличивает поступление в печь физического тепла, что позволяет снизить расход кокса и, соответственно, вносимой с ним золы, и расход флюсов на ее связывание. Так, при повышении температуры дутья от 1000 до 1200С УРК снижается на 5% .
Обогащение воздушного дутья кислородом увеличивает скорость горения топлива и последующих процессов образования восстановителей и восстановления оксидов железа, уменьшает количество тепла, выносимого из печи с балластным азотом воздуха. Так, при повышении содержания кислорода в дутье с 21 до 30% об. УРК снижается на 9%, а производительность печи увеличивается на 10%. При более высоком содержании кислорода в печи развиваются излишне высокие температуры, что может вызвать подвисание шихты и замедление плавки.
Повышение давление газов в печи увеличивает количество воздуха, подаваемого в печь и форсирует ее работу. При этом, за счет лучшего использования газообразных восстановителей снижается расход топлива и вынос пыли с газом. Так, применение давления на колошнике снижает УРК на 3—7% и повышает производительность печи на 4—15%.
Использование природного газа. Стоимость кокса составляет до 50% себестоимости выплавляемого чугуна, к тому же запасы коксующихся углей ограничены. Замена части кокса природным газом обогащает газовую фазу восстановителями, в том числе, водородом, снижает температуру в горне при использовании обогащенного кислородом дутья, повышает удельный вес процессов косвенного восстановления оксидов железа и уменьшает количество образующейся золы и, следовательно, шлака. Применение природного газа повышает производительность печи на 15—20%.