- •Общее описание печи 406
- •Часть 1.Производство чугуна и железа
- •Глава 1.Сырые материалы и их подготовка
- •§1. Железные руды
- •§2. Основные месторождения железных руд
- •§3. Марганцевые руды
- •§4. Флюсы и отходы производства
- •§5. Подготовка железных руд к доменной плавке
- •§6. Топливо
- •Глава 2. Конструкция доменной печи
- •§1. Общее описание печи
- •§2. Профиль печи и основные размеры
- •§3. Фундамент, кожух и холодильники
- •§4. Футеровка печи
- •§6. Колошниковое устройство
- •Глава 3. Доменный процесс
- •§1. Загрузка шихты и распределение материалов на колошнике
- •§2. Распределение температур, удаление влаги и разложение карбонатов
- •§3. Процессы восстановления
- •1. Восстановление железа
- •2. Восстановление марганца и выплавка марганцовистых чугунов
- •3. Восстановление кремния и выплавка кремнистых чугунов
- •4. Восстановление фосфора
- •5. Восстановление других элементов
- •§4. Образование чугуна
- •§5. Эбразование шлака и его свойства
- •§6. Поведение серы
- •§ 7. Дутье, процессы в горне и движение газов в печи
- •1. Дутье
- •2. Процессы в горне
- •3. Движение газов в печи и изменение их температуры, состава, количества и давления
- •§8. Интенсификация доменного прцесса
- •1. Нагрев дутья
- •2. Увлажнение дутья
- •3. Повышенное давление газа
- •4. Обогащение дутья кислородом
- •5. Вдувание в горн углеродсодержащих веществ
- •6. Комбинированное дутье
- •§ 9. Продукты доменной плавки
- •§ 10. Управление процессом, контроль, автоматизапще
- •§ 11. Организация ремонтов, задувка и выдувка печи
- •Глава 4. Оборудование и работа обслуживающих доменную печь участков
- •§ 1. Подача шихты в доменную печь
- •§ 2. Воздухонагреватели и нагрев дутья
- •§ 3. Очистка доменного газа
- •§ 4. Выпуск и уборка чугуна
- •§ 5. Выпуск и уборка шлака
- •Глава 5.Показатели работы доменных печей
- •§ 1. Материальный и тепловой балансы плавки
- •§ 2. Расход кокса
- •§ 3. Основные технические показатели
- •§ 1. Актуальность проблемы
- •§ 2. Процессы твердофазного восстановления железа
- •§ 3. Процессы жидкофазного восстановления (пжв)
- •§ 4. Решение проблем охраны природы и охраны труда
- •§ 1. История развития сталеплавильного производства
- •§ 2. Классификация стали
- •§ 3. Основные реакции и процессы сталеплавильного производства
- •1. Термодинамика сталеплавильных процессов
- •2. Кинетика сталеплавильных процессов
- •3. Сталеплавильные шлаки
- •4. Основные реакции сталеплавильных процессов
- •6. Неметаллические включения
- •7. Раскисление и легирование стали
- •§ 4. Шихтовые материалы сталеплавильного производства
- •§ 1. Разновидности конвертерных процессов
- •1. Конвертерные процессы с донным воздушным дутьем
- •2. Кислородно-конвертерные процессы
- •§ 2. Устройство кислородных конвертеров для верхней продувки
- •§ 3. Шихтовые материалы кислородно-конвертерного процесса
- •§ 4. Плавка в кислородном конвертере с верхней продувкой
- •1. Технология плавки
- •2. Режим дутья
- •3. Поведение составляющих чугуна при продувке
- •4. Шлаковый режим
- •5. Раскисление и легирование
- •6. Тепловой режим
- •7. Потери металла при продувке
- •8. Основные технические показатели
- •§ 5. Конвертерные процессы с донной продувкой кислородом
- •§ 6. Конвертерные процессы с комбинированной продувкой
- •6 7. Плавка с увеличенным расходом лома
- •§ 8. Передел высокофосфористых чугунов
- •§ 9. Передел пригодно легированных чугунов
- •§ 10. Экология, очистка конвертерных газов
- •§ 11. Автоматизация и контроль конвертерной плавки
- •6 12. Процессы с аргоно- и парокислородным дутьем
- •§ 13. Производство в конвертерах стали для литья
- •§ 1. Конструкция и работа мартеновской печи
- •1. Назначение и устройство отдельных элементов печи
- •§ 2. Тепловая работа и отопление мартеновских печей
- •6 3. Общая характеристика мартеновского процесса
- •1. Разновидности процесса
- •2. Особенности технологии мартеновской плавки
- •3. Шлакообразование и роль шлака в мартеновском процессе
- •§ 4. Основной мартеновский процесс и его разновидности
- •§ 5. Кислый мартеновский процесс
- •§ 7. Автоматизация работы мартеновской печи
- •§ 8. Тепловой и материальный балансы мартеновской плавки
- •Глава 4.Выплавка стали в электрических печах
- •§ 1. Устройство дуговых электропечей
- •1. Общее описание печи
- •2. Рабочее пространство печи
- •3. Рабочее пространство высокомощных водоохлаждаемых печей
- •4. Механическое оборудование печей
- •5. Электроды и механизмы для их зажима и перемещения
- •6. Электрооборудование дуговой печи
- •§ 2. Электрический режим
- •§ 3. Выплавка стали в основных дуговых электропечах
- •1. Шихтовые материалы электроплавки
- •2. Традиционная технология с восстановительным периодом
- •3. Выплавка стали методом переплава
- •5. Плавка в высокомощных водоохлаждаемых печах
- •6. Плавка с использованием металлизованных окатышей
- •7. Основные технические показатели
- •§ 4. Выплавка стали в кислых дуговых электропечах
- •§5. Электродуговые печи постоянного тока
- •§6. Работа электродуговых печвй и экология
- •§7. Выплавка стали в индукционных печах
- •1. Устройство индукционной печи повышенной частоты
- •2. Технология плавки
- •3. Плавка в вакуумных индукционных печах
- •Глава 5. Слитки и разливка стали
- •§1. Способы разливки стали. Разливка сифоном и сверху
- •§2. Кристаллизация и строение стальных слитков 1. Кристаллизация стали
- •2. Слиток спокойной стали
- •3. Слиток кипящей стали
- •4. Слиток полуспокойной стали
- •§ 3. Химическая неоднородность слитков
- •§ 6. Особенности разливки спокойной стали
- •1. Технология разливки
- •2. Защита металла в изложнице от окисления
- •3. Специальные методы теплоизоляции и обогрева верха слитка
- •17. Особенности разливки кипящей стали
- •§8. Дефекты стальных слитков
- •§1. Общая характеристика непрерывной разливки
- •1. Разновидности и преимущества способа
- •2. Основные типы унрс
- •3. Затвердевание непрерывно вытягиваемого слитка
- •§ 2. Устройство установок непрерывной разливки 1. Унрс с вытягиванием и скольжением слитка
- •2. Унрс без скольжения слитка в кристаллизаторе
- •3. Литейно-прокатные агрегаты
- •§ 4. Производительность унрс
- •§1. Общие условия
- •§ 2. Технологические основы внепечного рафинирования
- •§ 3. Современные способы вакуумирования
- •§4. Обработка металла вакуумом и кислородом
- •§5. Метод продувки инертными газами
- •§ 6. Аргонокислородная продувка
- •§7. Внепечная обработка и производство высокохромистых сталей и сплавов
- •§8. Обработка стали шлаками
- •§9. Введение реагентов в глубь металла
- •§ 10. Предотвращение вторичного окисления
- •§11. Методы отделения шлака от металла ("отсечки" шлака)
- •§ 12. Комбинированные (комплексные) методы внепечной обработки
- •§ 13. Внепбчная обработка стали
- •§ 14. Обработка стали в процессе кристаллизации
- •§ 15. Внепечная обработка стали и проблемы экологии
- •Глава 8. Комплексные технологии внепечной обработки чугуна и стали
- •§ 1. Внбдомбнная дбсульфурация чугуна
- •§ 2. Внедоменная дефосфорация чугуна
- •§ 3. Проведение обескремнивания и дефосфорации чугуна
- •§ 4. Совместное проведение операций десульфурации и дефосфорации
- •§ 5. Комплексные технологии внепечной обработки чугуна и стали
- •§ 1. Конструкции сталеплавильных агрегатов непрерывного действия (санд)
- •§ 2. Переплав металлолома
- •§ 3. Перспективы развития непрерывных процессов
- •§1. Вакуумный индукционный переплав
- •§2. Вакуумный дуговой переплав
- •§ 3. Элбктрошлаковый переплав
- •§ 4. Электронно-лучевой и плазменно-дуговой переплавы
- •§ 5. Перспективы развития переплавных процессов
- •Глава 2. Ферросплавная печь
- •§ 1. Восстановительные ферросплавные печи
- •§ 2. Рафинировочные ферросплавные печи
- •§3. Загрузка шихты в ферросплавные печи
- •Глава 5. Производство силикомарганца
- •Глава 6. Производство углеродистого феррохрома
- •Глава 7. Основы технологии производства
- •Глава 2. Металлургия меди
- •§ 1. Свойства меди и еб применение
- •§2. Сырье для получения меди
- •§ 3. Пирометаллургический способ производства меди
- •1. Подготовка медных руд к плавке
- •2. Плавка на штейн
- •3. Конвертирование медного штейна
- •4. Рафинирование меди
- •§ 1. Свойства никеля и его применение
- •§2. Сырье для получения никеля
- •§3. Получение никеля из окисленных руд
- •§4. Получение никеля
- •§1. Свойства алюминия и его применение
- •§2. Сырые материалы
- •§ 3. Производство глинозема
- •1. Способ Байера
- •2. Способ спекания
- •§ 4. Электролитическое получение алюминия
- •§ 5. Рафинирование алюминия
- •§1. Основы хлоридных методов производства металлов
- •§ 2. Производство магния
- •§ 3. Производство титана
- •§ 1. Правовые аспекты проблем охраны природы
- •Раздел X включает перечень задач, стоящих перед экологическим контролем.
- •§ 2. Основные направления охраны окружающей среды и рационального природопользования
- •§ 3. Охрана природы и металлургия.
- •§ 4. Защита воздушного бассейна
- •§ 5. Охрана водного бассейна
- •§ 6. Утилизация шлаков
- •§ 7. Использование шламов и выбросов
- •§ 8. Использование отходов смежных производств
- •§ 9. Использование вторичных энергоресурсов
- •§ 10. Использование металлургических агрегатов для переработки бытовых отходов
- •153008, Г. Иваново, ул. Типографская, 6.
Глава 5.Показатели работы доменных печей
§ 1. Материальный и тепловой балансы плавки
Материальный баланс доменной плавки составляют, используя итоги расчета шихты и расчетов количества колошникового газа и дутья. Сопоставление приходных и расходных статей баланса позволяет проверить правильность расчета шихты, расхода дутья и т.д. Расчет шихты делают с тем, чтобы определить расход отдельных материалов для выплавки единицы чугуна заданного состава и получения шлака требуемых состава и свойств. Расчет шихты, количества дутья и его состава и количества колошникового газа выполняют на основании данных о составе шихтовых материалов, дутья, углеводородных заменителей кокса и известных закономерностей процессов, протекающих в доменной печи.
В качестве примера ниже представлен материальный баланс доменной плавки:
Задано, кг Получено, кг
Агломерата . . 1130,0 Чугуна 1000,0
Окатышей . . . 615,0 Шлака 420,0
Кокса .... 480,5 Газа сухого . . . 2461,0
Дутья .... 1700,3 Влаги и пыли . . . 73,0 Природного газа 95,2 Влаги восстановления 67,0 Итого . . 4021,0 Итого .... 4021,0
Используя полученные данные материального баланса и тепловые эффекты химических реакций, а также данные об
172
энтальпиях чугуна и шлака, потерях тепла во внешнее пространство, можно подсчитать тепловой баланс доменной плавки.
Для характеристики тепловой работы доменных печей в табл. 2 приведены основные статьи теплового баланса доменной плавки на 1 кг передельного чугуна для различных условий плавки.
Для оценки тепловой работы доменной печи можно принимать, что расход тепла на выплавку 1 кг передельного чугуна составляет 12300 кДж, а для хорошо работающих печей - даже 11200-11500 кДж.
По данным теплового баланса вычисляют такую важную характеристику печи, как коэффициент полезного действия тепла Кт. Для определения Кт от суммы баланса, принятой за 100 %, вычитают потери тепла с доменным газом, пылью, с охлаждающей водой и потери во внешнее пространство. Обычно значение Кт при выплавке передельного чугуна составляет 78–87 %. Более высокое значение Кт свидетельствует о лучшем использовании тепла в печи.
Таблица 2. Основные статья теплового баланса доменной плавка на 1 кг передельного чугуна
|
Количество тепла |
|
|
|
|
статьи оаланса |
|
|
|
кДж |
% |
Приход тепла |
|
|
1. От окисления углерода .... |
8370-10470 |
65-70 |
2. От нагретого дутья |
2300-3770 |
20-25 |
3. От окисления водорода .... |
840-1260 |
6-9 |
4. От шлакообразования |
40-120 |
0,4-0,6 |
Всего |
11300-14230 |
100,0 |
Расход тепла |
|
|
1. На диссоциацию оксидов . . . |
6280-6900 |
48-55 |
2. На разложение карбонатов . . |
0-420 |
0-3 |
3. На разложение природного газа |
0-420 |
0-3 |
4. Унос чугуном |
1130–1210 |
9-12 |
5. Унос шлаком |
840-1340 |
7-9 |
6. На разложение влаги дутья . . |
80-250 |
0,7-2 |
7. На испарение влаги |
40-120 |
0,3-1 |
8. Унос доменным газом и пылью . |
1340-1670 |
12-13 |
9. Потери с охлаждающей водой и во |
|
|
внешнее пространство |
880-1460 |
7-10 |
Всего ... |
11300-14230 |
100,0 |
173