- •1) Какие функции выполняет кокс в доменной плавке? Охарактеризуйте эти функции.
- •Охарактеризуйте заменители кокса, вдуваемые в горн и загружаемые на колошник доменной печи. Что лимитирует замену кокса топливом, вдуваемым в горн доменной печи?
- •5.Назовите соединения пустой породы руд. Сформулируйте требования к составу пустой породы руд.
- •6.Назовите полезные и вредные примеси железных руд. Как они влияют на качество чугуна и стали?
- •7.С какой целью применяются флюсы в доменной плавке? Охарактеризуйте состав, разновидности флюсов, их месторождения.
- •8)Перечислите методы обогащения. Каковы физические основы каждого из них?
- •9. Опишите схему получения агломерата.
- •10. Что такое офлюсованный агломерат? с какой целью и из каких материалов он производится?
- •11. Опишите схему получения сырых окатышей, их упрочняющего обжига, конструкции устройств для окомкования и обжига.
- •12. Какие требования предъявляет доменное производство к качеству агломерата и окатышей?
- •13. Назовите причины и условия равномерного опускания шихты в доменной печи. Дайте определение активного веса шихты.
- •14. Какие требования предъявляются к распределению материалов и газов по сечению печи?
- •15. Как регулируется радиальное распределение материала
- •16. Как контролируется распределение материалов и газов в печи?
- •18.Нарисуйте схему двухконусного засыпного аппарата и объясните принцип его работы
- •19.Объясните, каково назначение вращающегося распределителя шихты и как он работает.
- •20) Какими дополнительными реакциями сопровождается выделение гидратной влаги из шихты, если оно происходит при высоких температурах.
- •23)Что такое «температура химического кипения» известняка и как на нее влияют условия доменной плавки?
- •24) В чем состоит отрицательный эффект разложения известняка в дп и почему этот процесс целесообразно перевести на аглоленту?
- •25.Какова схема восстановления окислов железа в доменной печи? Напишите реакции восстановления железа окисью углерода и водородом.
- •26.Начертите и объясните диаграммы равновесия реакций восстановления железа окислов окисью углерода и водородом. Сравните восстановительный потенциал этих газов при различных температурах.
- •27.Каков механизм реакции прямого восстановления железа?
- •28.Каковы преимущества и недостатки прямого и косвенного восстановления железа?
- •29. Начертите и объясните диаграмму зависимости расхода кокса от степени развития прямого восстановления железа.
- •30.Опишите возможные пути снижения расхода кокса и объясните, как они изменят оптимальное соотношение развития прямого и косвенного восстановления.
- •31.Опишите механизм и кинетику восстановления оксидов железа газами.
- •32. Напишите реакции восстановления окислов марганца и сравните восстановление марганца с восстановлением железа в доменной печи.
- •33. Каковы особенности восстановления кремния в доменной печи? о чем говорит изменения концентрации кремния в чугуне?
- •34. Каковы особенности восстановления кремния в д.П.? о чём говорит изменение концентрации кремния в чугуне.
- •35. Почему доменщики не могут удалять фосфор и мышьяк из чугуна в доменной печи.
- •36. Какие цветные металлы и в какой степени могут восстанавливаться в доменной печи.
- •41.Как влияют свойства шлака и его количество на газопроницаемость столба шихтовых материалов?
- •44. Чем отличается горение кокса в доменной печи от слоевого горения твёрдого топлива на колосниковой решетке?
- •45. Объясните причины возникновения циркуляционной зоны перед фурмами, нарисуйте схему зоны циркуляции кокса, укажите ее параметры.
- •48. Где происходит окисление ранее восстановленных элементов и их повторное восстановление? Напишите соответствующие уравнения реакций.
- •49.Нарисуйте и объясните график изменения температур шихты и газа по высоте печи. Каковы особенности теплообмена в доменной печи?
- •50.Каков состав горнового газа при работе на сухом необогащенном дутье и как он меняется при добавках к дутью водяного пара, кислорода, природного газа и мазута?
- •51.Какими процессами определяется изменение состава газа при его движении от горна к колошнику?
- •52.Как изменяется давление газа по высоте печи? Проанализируйте причины и факторы определяющие частные о общий перепады давлений газа.
- •53)Какие основные мероприятия реализуются для интенсификации доменной плавки.
- •54.Чем объясняется положительный эффект одновременного увеличения влажности и температуры дутья?
- •55)Как обогащение дутья кислородом сказывается на различных сторонах доменного процесса?
- •56. Какие изменения происходят в доменной плавке при использовании углеводородсодержащих добавок к дутью?
- •59. Нврисовать профиль д.П. Укажите элементы профиля, обозначте где идут процессы горения топлива и восстановление железа где находится горизонт плавления чугуна и шлака
- •60.Основные требования к фундаменту д.П.
- •61.Какие огнеупоры применяются для футеровки доменной печи в целом и на отдельных элементах профиля? Как изменяется
- •62. Основные причины износа футеровки доменной печи в конструктивных элементах кладки. Какие элементы доменной плавки оказывают негативное воздействие на состояние футеровки?
- •63 Основные причины износа футеровки доменной печи в конструктивных элементах кладки. Какие элементы доменной плавки оказывают негативное воздействие на состояние футеровки?
- •64. Какое значение имеет охлаждение доменной печи? Опишите устройство различных типов холодильников и систем охлаждения различных элементов. По каким признакам судят о прогаре холодильников?
- •.Нарисуйте схему типового засыпного аппарата и объясните его работу, назначение различных узлов. В чем преимущества бзу по сравнению с конусными загрузочными устройствами?
- •Конусные загрузочные устройства
- •Бесконусные загрузочные устройства
- •)Опишите конструкцию устройства для подачи воздушного дутья в доменную печь.
- •68. Нарисуйте схему воздухонагревателя и покажите ход газов и воздуха при работе воздухонагревателя в режимах нагрева и дутья.
- •69.Для чего служит литейный двор? Его оборудование и функционирование.
- •70. Что такое кипо? Основные факторы, определяющие его величину.
- •71.Какие факторы определяют удельный расход кокса и производительность доменной печи?
- •72.Охарактеризуйте основные технико-экономические показатели доменной плавки на современном этапе развития технологии.
50.Каков состав горнового газа при работе на сухом необогащенном дутье и как он меняется при добавках к дутью водяного пара, кислорода, природного газа и мазута?
Состав горнового газа: 35-45% CO, 55-65% N2
Влияние количества вдуваемых углеводородсодержащих добавок. В качестве таких добавок используют природный газ, ПУТ и мазут. Влияние этих добавок на размеры зоны горения аналогично влиянию увлажненного дутья, но проявляется более резко. Природный газ частично сгорает в фурме и в самом начале окислительной зоны, образуя СО, С02 и Н20. Количество образовавшейся Н20 в окислительной зоне при вдувании природного газа значительно больше, чем при обычном увлажнении дутья, поэтому и диссоциация водяного пара заканчивается на большем удалении от торца фурмы . Однако основной причиной понижения температуры в окислительной зоне при вдувании углеводородсодержащих добавок является увеличение количества горнового газа, на нагрев которого требуется больше тепла. Вдувание природного газа и других углеводородсодержащих добавок увеличивает размеры зоны горений и в том случае, когда тепловые затраты на нагрев увеличенного количества горнового газа компенсируются соответствующим повышением нагрева дутья. Размер окислительной зоны может не измениться или даже уменьшиться, если вдувание природного газа сопровождается значительным сокращением количества дутья. Это может быть при плохом качестве шихтовых материалов, обладающих низкой газопроницаемостью.
51.Какими процессами определяется изменение состава газа при его движении от горна к колошнику?
После загрузки в доменную печь из шихтовых материалов под действием горячих газов удаляется гигроскопическая влага, а затем гидратная вода. Удаление гидратной воды в основном заканчивается при 400—600°. По мере продвижения материалов в зоны более высоких температур удаляются летучие из кокса, разлагаются углекислые соли, иногда присутствующие в рудах, и разлагается известняк.
CaCO3 = CaO + CO2; ΔF° = 42490 — 37,7 Т.
Интенсивное разложение известняка наблюдается при температурах выше 900°, когда давление выделяющейся CO2 превышает атмосферное. Заканчивается разложение, особенно в более крупных кусках, при 1000—1100°. На разложение известняка нередко затрачивается до 15% общего количества тепла. С целью экономии тепла и расхода кокса используют офлюсованный агломерат высокой основности; при этом известняк из доменной шихты исключают.
Восстановление окислов железа и других элементов
Основу доменной плавки составляют процессы восстановления окислов железа. Восстановителями окислов железа в твердом состоянии в условиях доменной печи служат в основном окись углерода и в меньшей степени — водород. Современная теория восстановления окислов металлов основана на грудах советских ученых А.А. Байкова, M.А. Павлова, И.А. Соколова и др. В соответствии с принципом последовательного превращения, установленного А.А. Байковым, восстановление окислов железа протекает ступенчато от высшего к низшему вплоть до образования металлического железа. При температурах выше 570° восстановление окислов железа окисью углерода протекает по следующим реакциям, именуемым реакциями «косвенного» восстановления:
3Fe2О3 + CO = 2Fe3О4 + CO2;; Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2; FeO + CO = Fe + CO2; Ниже 570° магнитная окись железа восстанавливается непосредственно до металлического железа, минуя вторую ступень.