Доменный цех

Рисунок 1.4 -Доменная печь

Доменная печь представлена следующими частями :

Горн, печь для выплавки, переплавки, нагрева металлов.

Колошник - в нём устройство для загрузки шихты и трубы для отвода доменного газа.

Шахта - в ней начинаются процессы восстановления железа и его науглероживание.

Распар - плавление пустой породы с образованием шлаков.

Заплечик - заканчивается процесс восстановления железа.

Саморазгружающиеся вагоны – вагоны, которые имеют свойство саморазгружаться, что значительно облегчает работу получения сырья и исходного материала.

Вагоноопрокидыватель — специальное сооружение для механизированной разгрузки вагонов с насыпными и навалочными грузами (рудой, углем) Вагоноопрокидыватели подразделяются на:

стационарные

роторные

круговые

торцевые

боковые

комбинированные

передвижные

Существуют стационарные вагоноопрокидыватели с различными способами разгрузки. В роторных и круговых вагоноопрокидывателях разгрузка осуществляется при повороте вагона вокруг его продольной оси. В боковых подъёмно-поворотных вагоноопрокидывателях вагон не только поворачивается вокруг продольной оси, но также и поднимается. Вагоноопрокидыватели этих двух типов предназначены для разгрузки полувагонов и платформ. Торцевые вагоноопрокидыватели производят наклон вагона относительно поперечной оси, при этом груз высыпается через открывающиеся боковые стенки. Для разгрузки крытых вагонов используют комбинированные вагоноопрокидыватели с многократным поворотом вокруг продольной и поперечной осей.

Рисунок 1.5 Горн

Описав структуру и составив схему выделенных блоков можно описать сырье и готовую продукцию

Для получения чугуна в доменную печь загружают руды, флюсы и топливо.

Железными рудами называются горные породы, извлечение железа из которых является экономически целесообразным. Железные руды состоят из окислов железа и пустой породы. Содержание различных составляющих в руде неодинаково. Обычно в железной руде содержится 45—55% железа, в особенно богатых рудах иногда до 70%.

С точки зрения пригодности руды для доменной плавки железные руды различают по богатству (содержанию в них железа), содержанию вредных примесей, восстановимости, качеству пустой породы и физическому состоянию руды.

Богатство руды является одним из основных показателей, определяющих целесообразность использования ее в доменной плавке. Чем более богатая руда загружается в доменную печь, тем выше ее производительность при прочих равных условиях.

К вредным примесям железных руд относят серу, фосфор, мышьяк и цинк. Присутствие в полученном чугуне значительного количества серы приводит к тому, что ее приходится удалять при переработке чугуна в сталь. Это влечет за собой удлинение процесса получения стали, а, следовательно, увеличение ее стоимости. Если же оставить содержание серы в стали значительным читальным, то это вызовет красноломкость последней, т. е. хрупкость при нагреве до температур красного каления. Содержание фосфора в получаемом из руд чугуне приводит к его хладноломкости, т. е. обусловливает хрупкость при обычных температурах. Однако в некоторых случаях содержание фосфора в чугуне не является вредным. Это наблюдается в тех случаях, когда чугун подвергают специальной переработке (томасовский процесс), во время которой фосфор является основным источником тепла. Тепла, выделяющегося при выжигании фосфора, достаточно в этом случае для осуществления процесса передела жидкого чугуна в сталь. При этом также образуются высокофосфористые шлаки, которые используются в сельском хозяйстве как удобрение.

Магнитный железняк (или ) получил свое название из-за проявления магнитных свойств. По физическому строению магнитные железняки очень плотны, трудно проницаемы для доменных газов, трудновосстановимы, содержат значительное количество вредных примесей серы и фосфора.

Красный железняк(Fе2О3) в химически чистом виде содержит 70% железа. Он получил свое название из-за ярко выраженного цвета. Эти руды широко распространены. Однако эти руды в основной своей массе являются пылеватыми и их, как правило, подвергают агломерации.

Бурые железняки содержатся в природе в виде многих разновидностей. Наиболее распространенными разновидностями являются лимонит (2Fе2О3 • ЗН2О) и гетит (Fе2Оз-Н2О). Бурые железняки весьма распространены в природе и встречаются как в виде плотных масс руды, так и в виде руд, отдельные зерна которых плохо связаны между собой. Зачастую пласты бурого железняка небольшой мощности отлагаются на дне болот и водоемов. В этом случае они содержат большое количество землистых примесей. Бурые железняки всех разновидностей являются наиболее легковосстановимьми рудами. Это объясняется тем, что при нагреве гидраты разлагаются, влага испаряется, я руда приобретает пористое строение, что способствует ее химической обработке. Перед загрузкой такой руды в доменную печь необходимы ее обогащение и агломерация.

Сидериты(FеС03) являются наиболее бедными и в химически чистом виде содержат 48,2% железа. Существует несколько разновидностей сидеритов: шпатовый железняк, глинистый железняк и углистый железняк, содержащий в пустой породе углистые вещества. Сидерит в только что добытом состоянии имеет сероватый цвет, иногда с зеленым или буроватым оттенками.

В шихту доменных печей вводят марганцевые руды, так как содержащийся в них марганец препятствует переходу серы в чугун.

В природе чаще всего марганцевая руда состоит из двуокиси марганца (МnО2). Она встречается в природе значительно реже, чем железная руда. При плавке в доменной печи только часть марганца из руды переходит в чугун. В природном состоянии марганцевые руды бывают порошковатыми и кусковыми.

Для того чтобы перевести содержащуюся в шихте пустую породу и образующуюся в результате горения топлива золу в шлак нужного состава, в доменную печь загружают флюсы. Одновременно флюс переводит в шлак и серу. Количество флюса зависит от химического состава пустой породы и золы кокса, а также от содержания в шихтовых материалах серы.

Загружаемые в доменную печь руды содержат железо в виде окислов, т. е. в соединении с кислородом. Для того чтобы получить железо, необходимо отнять этот кислород, т. е. провести восстановление. В доменной печи основными восстановителями являются углерод С и окись углерода СО. Часть углерода расходуется для науглероживания восстановленного железа и получения чугуна. Необходимо также, чтобы в печи поддерживалась температура, достаточная для расплавления образовавшихся чугуна и шлака. Тепла, выделяющегося при горении углерода, должно быть достаточно для осуществления всех реакций, идущих с поглощением тепла.

Используемое топливо должно обладать высокой теплотой сгорания, содержать, возможно, меньшее количество вредных примесей (серы, фосфора) и золы, быть пористым (что облегчаем его сжигание) и достаточно прочным.

 Скачать реферат