Razgovarajmo o ulozi koksa u procesu visoke peći. Pogledajmo izbliza suštinu ove metalurške proizvodnje.
Danas se gvožđe i čelik proizvode postupkom visoke peći, u kojem je peć važna komponenta.
Specifičnosti jedinice
Razmotrite karakteristike uređaja, njegovu namjenu. Glavni procesi visoke peći povezani su sa topljenjem koksa. To je porozni materijal koji je sinterovan od mase ugljenika dobijenog kalcinacijom uglja bez prisustva atmosferskog kiseonika.
Visoka peć je moćna jedinica visokih performansi, u kojoj se troši značajna količina visoke peći i punjenja.
Utovar sirovina
Moderna visoka peć zahteva da materijali ostanu u njoj 4-6 sati, gasovite supstance - 3-12 sekundi. Ako su plinovi potpuno raspoređeni po poprečnom presjekupeći, možete računati na visoke stope topljenja, proizvodnja željeza je u toku. Proces visoke peći uključuje uzimanje u obzir kretanja plinova kroz zone koje imaju nižu otpornost na punjenje. Stoga, kada se ubacuje u peć, vrši se podešavanje, preraspodjela koksa i sintera po poprečnom presjeku peći tako da se razlikuju po plinopropusnosti. U suprotnom, veći procenat gasova će napustiti peć sa značajnom temperaturom, što će negativno uticati na korišćenje toplotne energije, proces visoke peći neće biti u potpunosti efikasan.
U onim oblastima koje imaju visok otpor, gasna mešavina će proći blago zagrejana, biće potrebna dodatna toplota u donjem delu peći, kao rezultat toga, potrošnja sirovina će se značajno povećati.
Koje druge karakteristike je važno uzeti u obzir prilikom preuzimanja? Proces visoke peći za proizvodnju sirovog željeza je energetski intenzivna proizvodnja. Zbog toga se u blizini zidova peći koristi sloj manje plinopropusnog aglomerata, a u sredini se povećava sloj koksa, zbog čega se protok plina preraspoređuje u centar. Materijali su ravnomjerno raspoređeni po obodu.
Punjenje se puni u odvojenim porcijama - feedovima. Jedan dio se sastoji od nekoliko skipova, rudnog dijela (aglomerata), koksa. Omjer originalnih sastojaka određuju stručnjaci.
Proces visoke peći omogućava zajedničko punjenje sirovina, pri čemu se koks i sinter skip sakupljaju na velikom konusu i zatim utovaruju u peć.
Podešavanje distribucije serije
Distribucija koksa i aglomerata po poprečnom presjeku vrhova kontroliše se sljedećim metodama:
- promena redosleda sirovina na velikom konusu;
- primjenjuju se split i split servisi;
- pokretne ploče su postavljene u blizini zidova vrha.
Proces visoke peći uključuje uzimanje u obzir određenih pravilnosti za uvođenje rasutih materijala:
- polaganje sirovina koje padaju iz velikog konusa na vrh sa uzvišenjem - češalj;
- Na vrhu (u tački pada) punjenja se nakupljaju sitnice, veliki komadi se kotrljaju do podnožja vrha, stoga je u ovoj zoni plinopropusnost punjenja veća;
- na greben utiče nivo zatrpavanja na vrhu, kao i rastojanje sa velikim konusom;
- veliki konus se ne spušta u potpunosti, tako da mali komadi koksa dospiju do periferije.
Uglavnom sredina peći prima materijal iz skipova za punjenje, koji su posljednji utovareni u veliki konus. Ako promijenite redoslijed utovara, možete postići preraspodjelu materijala preko poprečnog presjeka vrha.
Za kontrolu procesa raspodjele korišćenog punjenja po zapremini peći koriste se dva konusna aparata. Nedavno su neke visoke peći opremljene pokretnim pločama u blizini zidova vrha, što vam omogućava da promijenite ugao nagiba, pomjerite ih duž horizontalne ravni.
Od njih se reflektuju komadići naboja koji padaju na ploče, što vam omogućava da usmerite sirovinu ka određenim zonama vrha.
Opcije štednjakabez konusa
U pećima koje nemaju uređaj za konusni utovar, utovar sirovina se vrši kroz dva rezervoara za zatvaranje koji se naizmjenično otvaraju. Sirovine im se dostavljaju kosim trakastim transporterima, na kojima se u čistim intervalima nalaze koks i sinter. Jedan dio dolazi iz trake u jedan bunker, a zatim se istovaruje na vrh peći duž rotirajuće nagnute posude. Tokom perioda istovara, naprave oko deset punih okretaja oko fiksne centralne ose.
ciklus punjenja
Uobičajeno je da se to zove ponavljajući broj serija materijala za punjenje. Maksimalni udio je određen zapreminom rezervoara za zaključavanje mehanizma za punjenje. Broj porcija u jednom ciklusu može biti od 5 do 14. Kako u potpunosti dobiti proizvode visoke peći? Da bismo odgovorili na ovo pitanje, pogledajmo pobliže suštinu procesa. Uz povećan sadržaj ugljičnog dioksida u smjesi, niska temperatura doprinosi potpunosti razmjene topline i kemijskih procesa u visokoj peći. Da bi aparat radio ekonomično i intenzivno, kvantitativni sadržaj ugljičnog dioksida duž ose i na periferiji peći treba smanjiti, a na visini od jednog ili dva metra od zidova - povećati.
Kontrola temperature u novim pećnicama se vrši uvođenjem sondi kroz rupe u kućištu. Obavezna za sve procese je kontrola nivoa punjenja na vrhu.
Među inovacijama je upotreba beskontaktnih metoda mjerenja nivoa na osnovu očitavanja mikrovalnih i infracrvenih senzora.
Funkcije raspodjele temperature
Pored topline koja se unosi zagrijanim puhanjem, kao glavnog izvora topline za zagrijavanje plinova i punjenja, vršenje rekuperacije i nadoknađivanje gubitaka topline, moguće je nadoknaditi gubitke toplinom koja se oslobađa prilikom sagorevanja goriva u gornjem delu ložišta. Kako se plinoviti produkti kreću prema gore od ognjišta, toplina se spušta do napunjenih hladnih materijala i dolazi do izmjene topline. Sličan proces objašnjava pad temperature sa 1400 na 200 stepeni na izlazu iz vrha peći.
Uklonite višak vlage
Razmotrimo glavne fizičke i hemijske procese u visokoj peći. U punjenju, koja se ubacuje u visoku peć, nalazi se higroskopna vlaga. Na primjer, u sastavu koksa, njegov sadržaj može biti i do pet posto. Vlaga brzo isparava na vrhu, tako da je potrebna dodatna toplina da bi se uklonila.
Hidratna vlaga se pojavljuje kada se smeđa željezna ruda i kaolin utovare u visoku peć. Za rješavanje problema u modernoj proizvodnji željeza, ove rude se praktično ne koriste kao sirovine.
Procesi razgradnje karbonata
Soli ugljene kiseline mogu ući u visoku peć. Kako se zagrijavaju, razlažu se na okside kalcija i ugljika, a proces je praćen oslobađanjem dovoljne količine energije.
Odnedavno se skoro nikakva ruda nije utovarila u visoke peći. Koja je uloga fluksa u procesu visoke peći? Oni povećavaju njegovu efikasnostomogućavaju smanjenje troškova proizvodnje. Zahvaljujući upotrebi topljenog sintera, potpunim uklanjanjem krečnjaka iz punjenja visoke peći mogu se postići značajne uštede koksa. Proces razgradnje krečnjaka tokom aglomeracije obezbeđuje se sagorevanjem goriva niskog kvaliteta.
Oporavak gvožđa
Gvožđe se unosi u visoku peć u obliku oksida. Glavni cilj procesa je maksimiziranje ekstrakcije željeza iz oksida redukcijom. Suština procesa je uklanjanje kisika, za to se koriste ugljik, ugljični monoksid, vodik. Redukcija ugljikom naziva se direktan proces, a reakcija s plinovitim tvarima indirektna interakcija. Koje su njihove karakteristike? U direktnoj reakciji troši se ugljik, zbog čega se njegova količina značajno smanjuje. Drugi tip redukcije željeza iz oksida zahtijeva višak vodonika.
Postupkom se proizvodi čvrsto gvožđe. Stepen izvlačenja u livenom gvožđu je 99,8%. Tako se samo 0,2 -1% pretvara u šljaku.
Topljenje livenog gvožđa od mangana
U procesu topljenja prerađenog livenog gvožđa, mangan ulazi u visoku peć u obliku aglomerata. U nekim količinama, rude mangana u obliku silikata mangana doprinose proizvodnji manganskog livenog gvožđa.
Oporavak od manganovih oksida odvija se u koracima. Da bi se proces završio, u peći se moraju postaviti visoke temperature. Proces topljenja sirovog gvožđa prati ismanjenje mangana samo u omjeru od 55-65%. Trenutno, zbog nestašice ruda mangana i mangana, u tehnološkom lancu se koristi mala količina manganskog livenog gvožđa. Prilikom prelaska na liveno gvožđe sa malo mangana moguće je uštedeti ne samo sam mangan, već i koks, jer će se njegova potrošnja za direktnu redukciju metala smanjiti.
Zaključak
Proces visoke peći je jedan od glavnih metoda topljenja željeza i čelika. U zavisnosti od toga koje komponente se unose u početnu mešavinu, trenutno se dobijaju različite vrste gotovog proizvoda. Među oblastima primene dobijenog livenog gvožđa i čelika izdvajamo: mašinstvo, hemijsku industriju, medicinu, izradu instrumenata.
