Устройство доменной печи.

4

1

I

II

III

IV

V

Загрузочное устройство

Бетонное основание

5

I – колошник (200 300^oC), II – шахта, III – распар, IV – заплечики,

V – горн (2000^oC).

1 – колошник для загрузки шихтных материалов и отвода

колошникового газа, 3 – летка для выпуска шлака, 4 – летка

для выпуска жидкого чугуна, 5 – стальной кожух (25-40

2

миллиметров).

3

Размеры печи – диаметр: горн 14,9 метров, распар 16,3 метра,

Колошник 11,2 метра; высота: полная 36,9 метров, горн 4,5

метра, шахта 19,5 метра.

Полезный объём печи 5000 кубических метров.

Сверху в печь загружают исходные материалы: агломерат, окатыши, кокс, флюсы.

В нижнюю часть подаётся нагретый воздух.

Может подаваться газ, жидкое или пылеобразное топливо.

Газы, полученные при горении, проходят через всю шихту, отдавая тепло.

Опускающаяся шихта нагревается, восстанавливается, а затем плавится.

Большая часть кокса сгорает в нижней половине печи, являясь источником тепла, а другая часть кокса расходуется на восстановление и науглероживание железа.

В сутки расходуется около 20 тонн шихты, 1500 тонн природного газа, и в результате получается 12 тонн чугуна.

Чугун выпускается из печи каждые 3-4 часа, а шлак каждые 1-1,5 часа.

Доменный процесс получения чугуна.

Сущность доменного процесса получения чугуна заключается в восстановлении оксидов железа с помощью CO, H2, C выделяющимися при сгорании топлива в доменной печи.

Доменный процесс относится к типу противоточных.

Навстречу поднимающемуся потоку горячих газов, образующихся при сгорании кокса около фурм, опускается столб шихтных материалов.

Газовый поток содержит CO, CO2, H2, N2 и другие, образующиеся в результате горения углерода кокса.

Температура выше фурм горна поднимается более 2000^oC.

Газы, поднимаясь, отдают теплоту шихтным материалам (200-300^oC) и выходят через колошниковые фурмы в виде колошникового газа.

После загрузки в печь шихта начинает нагреваться, и по мере непрерывного опускания последовательно развиваются следующие процессы: 1)Испарение влаги шихты; 2)Восстановление оксидов железа и некоторых других элементов; 3)Диссоциация карбонатов.

Шихта, загружаемая в доменную печь, содержит гигроскопическую и гидратную влагу. Гигроскопическая легко испаряется из колошника. Гидратная удаляется при температуре 900^oC.

Восстановление оксидов железа происходит в результате взаимодействия оксидов железа с оксидом углерода, твёрдым углеродом кокса, водородом.

Водород, как реагент восстановитель, характеризуется высокой степенью использования, так как его молекулы гораздо меньшего размера, чем CO, поэтому он проникает в мелкие поры и трещины в рудном материале.

Кроме железа в доменной печи происходит восстановление и других элементов, входящих в состав шихты (например марганца).

Таким образом шихта, опускаясь в печи, достигает зон 1000-1100^oC, происходит восстановление из руды карбида железа Fe3C, температура плавления железа повышается, в районе распара и заплечиков расплавляется, дополнительно насыщается углеродом, в результате растворения в железе углерода, марганца, кремния, фосфора и серы в доменной печи образуется чугун.

Сверху расплава образуется шлак.