Основные части доменной печи: Доменная печь

Содержание

Доменная печь: принцип работы и ее устройство

История появления доменной печи
Схема доменной печи
Принцип работы домны
Расчет годовой производительности доменной печи
Заключение

Вот уже на протяжении нескольких столетий домны являются основными агрегатами для обработки железорудных материалов и, несмотря, что их использовали еще в Древнем Китае, они актуальны и сегодня. Доменные печи – крупные металлоплавильные агрегаты шахтного типа, предназначенные для выплавки чугунов и ферросплавов. Принцип работы основан на противотоке движущихся вверх раскаленных восстановительных газов и загружаемой шихты, а ключевой особенностью является непрерывность плавочного процесса.

Конечно, с годами их конструкция претерпевала различные изменения. Домны модернизировались, совершенствовались и изготавливались с применением разных материалов, тем не менее их принцип работы был, есть и остается неизменным. И, несмотря на высокий уровень современных технологий, в ближайшие десятилетия доменный процесс все еще будет оставаться одним из основных способов производства в черной металлургии.

История появления доменной печи

Железо (Fe) является четвертым элементом по степени распространенности на Земле. Но на нашей планете оно не встречается в чистой элементарной форме, ну разве что в составе упавших метеоритов. Поэтому люди стали получать его методом восстановления из железосодержащих руд, представляющих собой окиси и углекислые соли закиси Fe. И так как элементарная связь между Fe и O₂ довольно прочная, первым изобретателям пришлось методом проб и ошибок создавать первые и, возможно, не совсем эффективные плавильные агрегаты и использовать для получения высоких температур древесный уголь, который в древности был единственным источником энергии.

Доменная печь

Учитывая уровень современных технологий, тяжело понять, как можно было пользоваться доменной печью при отсутствии мощных скиповых подъемников, многочисленных приборов и датчиков, без природного газа и пылеугольного топлива. Тем не менее, по всему миру сохранилось довольно большое количество доменных печей, построенных еще в XVII-XIX веках. Большинство из них представляют собой объекты исторического наследия и являются экспонатами музеев под открытым небом. Но самые первые домны были созданы в Китае, о чем свидетельствуют чугунные изделия, изготовление которых датируется еще V веком до нашей эры.

Китай

Многочисленные чугунные артефакты, найденные в разные годы в Китае, и ранние тибетские писания позволяют говорить о том, что именно на территории современной КНР впервые был изобретен и освоен доменный процесс. Причем зарождение домны и начало производства чугуна в Китае связывают с культурой царства Шанг Шунг.

Сегодня нельзя доподлинно установить, какое было устройство доменной печи в древнем Китае. Известно лишь, что ранние конструкции имели глиняные стены, а их домница имела форму двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями. Малая мощность воздуходувных средств ограничивала возможное увеличение шахты печи по высоте, поэтому печи были высотой от 2 метров. Останки самых крупных и достигавших почти 10 метров в высоту агрегатов были найдены в провинциях Гуандун и Сыньчуан.

Также из некоторых источников известно, что:

в 500 г. до н. э. местные умельцы научились доводить температуру воздействия на шихту до 1130°С;
к 300 г. до н. э. доменный чугун начинает широко использоваться в Поднебесной для изготовления оружия, инструментов и сельскохозяйственных орудий;
в XI веке из-за возрастающих объемов выплавки чугуна в империи Сун началась массовая вырубка деревьев. И древесный уголь, единственное топливо для домны тех времен, начинают заменять на битуминозный каменный.

Средневековая Европа

В XII и XIII веке на территории Штирии (нынешняя Австрия) для получения черных металлов за счет химического восстановления железа из руды использовалась сыродутная печь (штукофен). Она функционировала почти так же, как работает доменная печь, что позволяет считать ее если не прототипом, то предшественником таковой.

Ближе к XV веку домны возводятся в Швейцарии, Швеции, Вестфалии и Англии. Высота их достигает 5 метров, а при обслуживании уже используются разнообразные механизированные средства.

И хотя подача воздуха осуществлялась клинчатыми мехами, управляемыми гидроприводом, все же это не могло обеспечить высокую интенсивность плавки, и суточная производительность домны на то время в лучшем случае составляла 1,0…1,2 тонны.

Существует несколько гипотез о том, как доменное производство появилось в Европе. По одной из версий технология могла быть украдена у китайцев, по другой – перенята у народов, заселявших территории к югу от Каспийского моря. Зато все историки сходятся во мнении, что существенный вклад в развитие доменного производства в Европе внесли цистерцианцы. Монахи этого католического ордена активно занимались хозяйственной деятельностью и были лучшими металлургами в средневековье. Даже в примитивных доменных печах того времени цистерцианцы смогли добиться высокой эффективности в переплавке руды на чугун, о чем свидетельствуют найденные при раскопках остатки шлака с очень низким содержанием железа.

Современный этап

Дальнейшее становление и развитие доменного производства уже относится к XVIII-XX векам. И значительную роль в этом сыграли крупные научно-технические достижения. Среди них:

получение в 1735 году младшим А. Дерби патента на коксование каменного угля;
создание Д. Уайттом в 1784 универсального парового двигателя;
разработка в 1828 году Д. Нельсоном технологии нагрева дутья перед подачей в домну;
изобретение в 1850 году для загрузки шихты засыпного устройства типа «воронка-конус»;
получение в период 1867…1871 Г. Бессемером патентов на плавку чугуна с высоким давлением внутри печи и на технологию работы домны на обогащенном кислородном дутье.

Паросиловые установки и агрегаты стали широко использоваться для нагрева и подачи дутья в домну, а также позволили значительно сократить использование угля и заменять его антрацитом. Но все же, несмотря на многочисленные инновации, основным топливом для доменной печи был и остается кокс. Именно его использование стало для металлургии ключевым фактором и основой для индустриальной революции XIX века, а коксовые домны работают по сей день.

Доменные печи также использовались для выплавки цинка. В отличие от печей, выплавляющих железо, они несколько ниже, не имеют огнеупорной футеровки в боковых стенах и абсолютно герметичны. Но из-за высокой себестоимости цинковые доменные печи почти не применяются.

В результате многочисленных разработок и внедренных идей доменное производство претерпело громадные качественные изменения, а увеличение объемов производства чугуна и стали привело к созданию высокопроизводительных доменных печей.

Схема доменной печи

А теперь пробуем более детально разобраться, что такое доменная печь. Ведь интересно, что же скрыто за мощной футеровкой и многочисленными техническими площадками, которые опоясывают домменую печь по всему периметру.

Домна – это плавильный агрегат шахтного типа и непрерывного действия, в котором все теплообменные, плавильные и восстановительные процессы осуществляются в потоке движущихся навстречу друг другу кусковых материалов шихты и восстановительных газов. Агрегаты могут отличаться объемами рабочего пространства, уровнем производительности и размерами, но в целом у них всех идентичная конструкция. А типовая схема доменной печи включает такие элементы как колошник, шахту, распар, заплечики, горн и лещадь.

Колошник

Это цилиндрическая часть расположена вверху печи. Через нее осуществляется загрузка и распределение шихты, поэтому колошник испытывает ударные и абразивные воздействия от ссыпающихся с большого конуса железорудных материалов, кокса и флюса. А как устройство он имеет сложную многоэтажную конструкцию, в которую входит загрузочное устройство, система газоотводов с клапанами, минициклоны и трубопроводная система выравнивания давления.

Шахта

Это самая большая по объему и наименее стойкая часть печи, имеющая форму усеченного конуса. Именно в шахте происходят основные физико-химические процессы взаимодействия между твердыми шихтовыми материалами и газами. И ее значительная высота обусловлена тем, что при движении материалов должно произойти наибольшее косвенное восстановление оксидов железа, а это достигается длительным пребыванием материалов в шахте. Если высота недостаточна, материалы переходят в нижнюю часть печи слабо восстановленными, а чтобы обеспечить высокую газопроницаемость столба шихты на протяжении всего плавильного процесса, шахта расширяется сверху вниз.

Распар

Цилиндрическая часть печи, имеющая наибольший диаметр и обеспечивающая плавный переход шахты в заплечики. В профиле домны распар расположен в соответствии с началом этапа шлакообразования. За счет его широких габаритов снижается скорость движения газов в зоне шлакообразования и предупреждается подвисание шихты, так как в момент перехода железорудных материалов в тестообразные массы снижается проницаемость слоя шихты и возрастает гидродинамическое сопротивление.

Заплечики

Эта часть печи имеет форму перевернутого усеченного конуса. Это позволяет направить газовые потоки из зоны горения в «рудный гребень» и замедляет темп движения шихтового столба вниз.

Горн

Он представляет собой нижнюю цилиндрическую часть домны и состоит из двух частей: фурменной зоны и металлоприемника. В фурменной зоне находятся фурменные отверстия и приборы, посредством которых в домну под давлением подается нагретое воздушное дутье. А в металлоприемнике, собирающем жидкий чугун и шлак, расположены отверстия для их выпуска.

Лещадь

Это подина металлоприемника. Учитывая массогабаритные параметры и принцип работы доменной печи, лещадь является одним из ее наиболее ответственных элементов. Она испытывает значительное гидростатическое давление и температурные напряжения и поэтому выполняется из углеродистого и высокоглиноземистого материала и имеет особый вид охлаждения.

Фундамент

Доменная печь представляет собой уникальное сооружение, имеющее колоссальную массу. Иногда на 1 м³ ее полезного объема может доходить до 12…15 тонн весовой нагрузки, создаваемой конструкцией самой печи, загруженной шихтой и расплавом. Чтобы передать такую нагрузку на грунт равномерно, минимизировать осадку и термическое старение, фундамент доменной печи возводится двухслойным: нижняя часть представляет собой массивную подошву, верхняя – пень.

Подошва выполняется из бетона марки не ниже 400 и гравийного наполнителя. Консольные части ее армируются сталью. Пень выполняется из более огнеупорных материалов и заключается в цилиндрический кожух, поверх которого создается стакан из шамотного огнеупора.

Конструктивные размеры типовых доменных печей

Размеры профиля	Полезный объем печи, м³
Размеры профиля	1033	1513	2000	2700	3000	5000
Высота, мм
полная (H_п)	28700	30750	32358	33650	34950	36100
полезная (H₀)	26000	28000	29400	31200	32200	33500
горна (h_г)	3200	3200	3600	3900	3900	4400
заплечиков (h_з)	3000	3200	3000	3400	3200	3700
распара (h_p)	2000	1800	1700	2200	2000	1700
шахты (h_ш)	15000	17300	18200	18700	20100	20700
колошника (h_к)	2800	2500	2900	3000	3000	3000
«мертвого слоя»	600	766	1101	1699	1740	1113
Диаметр, мм
горна (d_г)	7200	8600	9750	11000	11600	14700
распара (D)	8200	9600	10900	12300	12800	16100
колошника (d_к)	5800	6600	7300	8100	8400	10800
большого конуса	4200	4800	5400	6200	6500	—
Колошниковый зазор, мм	800	900	950	950	950	—
Отношение H₀😀	3,18	2,92	2,70	2,64	2,51	2,24
Отношение d_к😀	0,71	0,69	0,67	0,66	0,656	0,67
Отношение D:d_г	1,14	1,12	1,12	1,12	1,12	1,095
Количество воздушных фурм	16	18	20	20	28	36
Количество чугунных/шлаковых леток	1/2	1/2	1(2)/2	2/2	3/1	4/1

Принцип работы домны

Доменный процесс протекает довольно сложно и требует соблюдения технологии и строгого контроля за уровнем многочисленных физических параметров. Но попробуем упрощенно рассмотреть, как доменная печь работает.

Скиповым подъемником шихтовые материалы (железорудное сырье, кокс, флюсы) поднимаются на высоту колошникового устройства и засыпаются в печь. При этом засыпка шихтовых материалов осуществляется таким образом, чтобы слои кокса чередовались с железосодержащими материалами. Снизу, благодаря работе фурменных устройств, идет нагнетание внутрь домны мощного потока горячего воздуха, который содержит необходимый для реакции кислород. Поднимаясь вверх, он движется в противотоке с опускающимися вниз слоями шихтового столба и интенсивно пронизывает их за счет наличия межкусковых пространств, вызывая горение кокса и разложение компонентов шихты. Представим доменный процесс схематически.

Описание процессов в доменной печи

Процесс	Химические реакции
Вдуваемый посредством фурм кислород взаимодействует с углеродом кокса	O₂ + C = CO₂
В зоне домны, расположенной несколько выше фурм, кислород уже израсходован и происходит взаимодействие двуокиси углерода с углеродом кокса. Такая реакция приводит к повышению температуры выше 1000°С	CO₂ + С = 2СО
При нагреве железосодержащих материалов происходит череда восстановительных процессов. В результате на последней стадии восстановления образуется губчатое железо, а окись углерода переходит в двуокись углерода	3Fe₂О₃ + СО = 2Fe₃О₄ + СО₂ Fe₃О₄ + СО = 3FeО + СО₂ FeО + СО = Fe + СО₂
Губчатое железо науглероживается и превращается в чугун	3Fe + 2СО = Fe₃C + СО₂
Пустая порода под воздействием температур выше 1000°С размягчается и плавится. При этом она образует шлак, взаимодействуя с кальцием флюса и невосстановленными окислами железа и марганца	SiO₂ + 2CaO = (CaO)₂SiO₂ SiO₂ + 2FeO = (FeO)₂SiO₂ SiO₂ + 2MnO = (MnO)₂SiO₂
В домне происходит восстановление фосфора, марганца и кремния. Растворяясь, они также реагируют с железом	P₂O₅ + 5C = 2P + 5CO SiO₂ + 2C = Si + 2CO MnO₂ – Mn₂O₃ – Mn₃O – MnO

Жидкий чугун, проходя сквозь слой шлака, дополнительно освобождается от серы и собирается в горне, откуда выпускается через летку в равные временные интервалы. Шлак имеет более низкую плотность и поэтому находится сверху расплавленного чугуна и тем самым минимизирует его окисление. Шлак также отводится через летку с соблюдением определенной временной последовательности.

Сырьевые и топливные материалы

Железные руды – основное сырье для доменного производства. К ним относятся магнитный, красный и бурый железняк, а также сидериты и гетиты. Путем обогащения и подготовки из них получают железорудное сырье:

окатыши;
агломерат;
концентрат.

В руде, кроме Fe, содержится пустая порода и различные примеси, которые в ходе плавки выделяются в шлак. Для этих целей в доменную шихту дополнительно вводят флюсы. Эти материалы снижают температуру плавления пустой породы и связывают ее в неметаллические включения. Применение флюсов позволяет снизить количество примесей в чугуне и придать шлаку необходимые свойства, ведь после выплавки он также используется в разных сферах современной промышленности.

Доменная печь

Основным топливом для доменного производства вот уже на протяжении многих десятилетий является кокс. Это продукт коксохимических фабрик и результат бескислородной переработки специальных сортов каменного угля. При этом кокс, как содержащий углерод компонент шихты, одновременно выступает топливом и ключевым реагентом для восстановления Fe из руды. В современных условиях металлурги стали частично заменять его на альтернативные виды топлива – мазут, газ природный, коксовый и доменный, а также на пылеугольное топливо.

Автоматизация доменного процесса

Модернизация автоматизированной системы управления (АСУ) позволяет значительно увеличить качество и количество обработанных данных и в результате повысить эффективность использования сырья, энергии и всего производства в целом. Интеграция адаптивных программных продуктов в АСУ позволяет с высокой точностью:

дозировать состав шихты;
вести загрузку в определенной последовательности;
анализировать ход плавки в течение любого временного периода;
регулировать технологические параметры и работу устройств и агрегатов по заданной программе;
прогнозировать аварийные ситуации и необходимость проведения ремонтных работ на технологическом оборудовании.

Почему нельзя остановить домну?

Доменная печь – это шахтные плавильные агрегаты непрерывного действия. Температура в них увеличивается сверху вниз. Атмосферный кислород, вдуваемый снизу, вступает в экзотермическую химическую реакцию с коксом, которая дает тепловую энергию, необходимую для доменного процесса и доходящую иногда до 2000-2300°С.

Поэтому, если по каким-либо причинам произойдет остановка печи, сразу возникает проблема – как нагреть доменную печь снова, ведь внутри нее находятся тонны твердых и тестообразных материалов шихты, жидкий чугун и шлак. При снижении температуры все это превратится в единую массу, которую нельзя будет повторно нагреть никакими внешними воздействиями. Поэтому доменные печи останавливают только в плановом режиме при выводе из эксплуатации или на капитальный ремонт.

Расчет годовой производительности доменной печи

Годовая производительность печи позволяет судить об эффективности ее эксплуатации. Рассчитывают ее по формуле Пгод = m × V_пол/ КИПО, а исходными данными для ее расчета являются:

полезный объем домны, V_пол, м³;
коэффициент использования полезного объема, КИПО;
годовое количество рабочих суток печи, m, дни.

Для примера выполним расчеты для печи с полезным объемом в 2000 м³. Учитывая характер эксплуатации печи, принимаем количество рабочих суток за календарное количество дней. В 2020 году их было 366. Значение КИПО возьмем из справочников, для отечественных домен постройки 70-80-х годов прошлого века данный коэффициент равен 0,6 и 0,7.

Пгод = m × V_пол/ КИПО = 366 × 2000 / 0,6 = 1 220 000 тонн

Это означает, что при полной загрузке доменная печь с таким полезным объемом могла в 2020 году дать экономике 1,22 млн. тонн чугуна.

Украинская металлургия является одной из ведущих в мире. За последние несколько лет она неоднократно занимала 9-е место в ТОП-10 среди многочисленных стран-производителей стали.

На территории Украины расположена известная во всем мире доменная печь №9. Это самая мощная домна в Европе. Ее полезный объем составляет 5034 кубических метра, а годовая производительность может достигать 4 000 000 тонн.

Заключение

Итак, исходным сырьем для доменного производства являются железные руды, а продуктами, кроме основного – чугуна, являются шлак, колошниковый газ и колошниковая пыль. Собственные природные ресурсы и мощный производственный потенциал позволяют украинским металлургам лидировать на мировом рынке и обеспечивать потребности внутреннего рынка в чугуне и стали.

§ 3. Устройство доменной печи

Современная доменная печь имеет большие размеры, (общая высота достигает 70 м) и высокую производительность (до 5000 т чугуна в сутки для печей объемом 2700 м³). Они работают на коксе с применением воздушного дутья.

Доменная печь – это вертикальная печь шахтного типа. В стальном кожухом кожухе стенки печи выложены из огнеупорного шамотного кирпича. Рабочее пространство печи имеет 5 частей: колошник, шахта, распар, заплечики и горн.

Колошник – верхняя цилиндрическая часть в сочетании с засыпным аппаратом обеспечивает распределение материалов, что определяет характер распределения газового потока.

Шахта – усеченный конус с большим основанием внизу. Коническая форма шахты обеспечивает плавный сход шихтовых материалов. В шахте происходят основные процессы восстановления окислов.

Распар – средняя цилиндрическая часть печи, соединяющая шахту и заплечики.

Заплечики – усеченный конус с большим основанием вверху. В заплечиках происходят процессы плавления и шлакообразования, горения кокса, получение чугуна. Это наиболее ответственная часть доменной печи.

Горн состоит из 3 частей: лещадь, металлоприемник и фурменная зона.

Нижнее основание, которым доменная печь опирается, называется лещадью. В верхней части горна расположены воздухоохлаждаемые медные фурмы для подачи горячего воздуха в доменную печь. В лещади накапливается чугун и шлак, которые затем выпускаются через летки.

Выше лещади, до уровня шлаковых леток, располагается металлоприемник. Лещадь, фурменная зона и металлоприемник заключены в броню и охлаждаются плитовыми холодильниками.

Чугунная летка расположена на 400 – 500 мм выше лещади, потому на лещади всегда остается слой жидкого чугуна, предохраняющий его от разрушения. Чугунная летка между выпусками чугуна забивается огнеупорной массой. Шлаковая летка приподнята над лещадью на 1,5 – 1,6 м. Она представляет собой латунную или медную коническую водоохлаждаемую круглую коробку.

Рис. Устройство доменной печи

Сырьевые материалы, прошедшие предварительную подготовку к плавке, поступают в специальных вагонах на рудный двор, расположенный параллельно линии печей. При помощи мостового крана материалы со склада перегружают в приемные бункеры доменной печи. Кокс подают в бункеры специальным транспортером. При помощи вагон-весов шихту подвозят в загрузочной (скиповой) яме. Через воронку шихта попадает в вагонетку (скип), которая поднимается стальным канатом по рельсам наклонного подъемника доменной печи до самой верхней точки и там опрокидывается. Через загрузочное устройство (приемную воронку малого конуса, воронку большого конуса) шихта поступает в доменную печь. Конусы поочередно опускаются и поднимаются. Приемная воронка с малым конусом после загрузки очередной порции шихты может поворачиваться на 60°. Это позволяет равномерно распределять шихту на поверхности большого конуса перед загрузкой ее в печь.

В доменную печь загружают большое количество шихты. Так для производства 1 тонны передельного чугуна требуется 1900 кг агломерата офлюсованного и руды, примерно 700 кг кокса, 2200 м³/мин воздуха. При этом кроме чугуна, получается примерно 700 кг шлака и 3000 м³ доменного газа.

Для обеспечения современных доменных печей необходимым количеством горячего воздуха строят крупные воздухонагреватели (кауперы) и применяют мощные турбовоздуходувки, производительностью 5000 м³/мин и давлением воздуха 4,3 – 4,5 атм.

Воздухонагреватель заключен в стальной сварной кожух. Стенки и купол его выкладывают шамотным кирпичом. Внутри воздухонагревателя имеется камера горения и огнеупорная насадка, выполненная из шамотного кирпича с просветами (ячейками) между кирпичами.

Холодный воздух, подаваемый воздуходувной машиной, проходит через нагретую огнеупорную насадку каупера, где подогревается до 800 – 1200°С и поступает через фурмы в горн печи.

Обычно воздухонагреватель работает при нагреве воздуха не менее 1 ч. Для бесперебойной работы доменной печи необходимо иметь 3 каупера: из них один нагревается, другой отдает тепло холодному воздуху, а третий – в резерве.

Рис.

приемная воронка малого конуса;
малый конус;
приемная воронка большого конуса;
большой конус;
колошниковая фурма;
колошник;
шахта;
распар;
заплечики;
горн;
лещадь;
фурмы;
чугунная летка;
шлаковая летка;
металлоприемник;
шлаковоз;
чугуновоз;
скиповая яма;
скип;
кауперы

Определение доменной печи, компоненты, эксплуатация, техническое обслуживание — Урок для студентов

В производстве чугуна и стали основным оборудованием является доменная печь, которая обычно содержит композиционные материалы для производства определенного типа металла. Сегодня вы познакомитесь с определением, компонентами, схемой и обслуживанием доменной печи. Вы также познакомитесь с термином доменная печь.

Подробнее: Что такое плавка? и Процесс плавки железной руды

Содержание

1 Что такое доменная печь?
2 Работа от взрывной печи
- - 2.0.1 Смотрите видео ниже, чтобы узнать больше о работе с Blast Fursace:
3 Горячая вытяжка
4 Техническое обслуживание Furnace
- 4.11. Подпишитесь на нашу рассылку новостей
- 4.2 Пожалуйста, поделитесь!

Что такое доменная печь?

Доменная печь представляет собой тип металлургической печи, используемой для выплавки промышленных металлов, как правило, чугуна, а также других металлов, таких как свинец или медь. Дутье относится к воздуху для горения, который «нагнетается» или подается под давлением выше атмосферного.

Подробнее: Что такое чугун?, его виды и применение

В состав доменной печи входят шихта, отвод отработанных газов, загрузочные колпаки, отвод газа, фурмы, летка, труба суеты, шлаковая шахта, огнеупор футеровка и конвейерная система.

Работа доменной печи

Доменная печь обычно имеет высоту около 30 м и диаметр в самой широкой части 10 м, хотя некоторые современные доменные печи даже больше. Отливка печи представляет собой тяжелые стальные плиты с очень толстой футеровкой из огнеупорного кирпича, которая охлаждается водой вокруг зоны плавления (или зазора), чтобы избежать повреждения от чрезвычайно высокой температуры внутри. Небольшое увеличение диаметра к основанию допускает некоторое расширение штока по мере его опускания, а у втулки происходит уменьшение диаметра, где начинается плавление и уменьшается объем штока.

Подробнее: Процесс термической обработки черных металлов

Втулку окружает трубка, которая распределяет струю горячего воздуха на десять или более сопел или фурм (произносится как «твиры»), равномерно расположенных вокруг печи. Каждая фурма с водяной рубашкой для охлаждения имеет диаметр около 125–175 мм и подает мощный и очень горячий воздушный поток прямо в середину топки, вызывая сильное горение кокса. Эта принудительная тяга переносит горячий топочный газ вверх по дымовой трубе, через отвод и в стояк. Он проходит через газоочистку и попадает в газгольдеры и готов к использованию в воздухонагревателе для нагрева воздуха для печей.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о работе доменной печи:

Подробнее: Свойства и состав чугуна

В печи необходимо поддерживать уровень запасов и через равные промежутки времени взвешивать шихты руды; добавляют кокс и известняк (а иногда и немного металлолома). Сырье транспортируется в скипах, которые выгружаются во вращающийся бункер, который равномерно распределяет шихту, а затем поступает в печь через механизм двойного колпака. Это необходимо для обеспечения газового затвора, так как доменная печь не может быть остановлена в любой момент в течение длительного периода работы.

Воздухонагреватель

Каждая доменная печь обычно оборудована тремя воздухонагревателями, которые сжигают печной газ для нагрева дутья воздуха. Каждая высотой почти с домну, до 7 и 8 м в диаметре. Внутри нее расположены соты из огнеупорной кладки и топочная камера, в которой происходит воспламенение газа, рама, проходящая через соты и нагревая ее на пути к дымовой заслонке, закрывается и доменная печь выводится на воздух; то есть воздушный поток приводится в движение мощными турбонагнетателями, проходит и поглощает аккумулированное тепло. Температура воздуха достигает от 650 до 800°С.

Подробнее: Сырье, используемое для производства чугуна и стали

Обычно две доменные печи работают «на газе» (нагрев), а третья — на воздухе. Когда эта печь остынет, ее снова включают на газ, а другую доменную печь — на воздух, причем все три используются поочередно.

Техническое обслуживание доменной печи

Доменные печи обычно работают днем и ночью в течение нескольких лет. Есть вероятность, что кирпичная футеровка начнет крошиться, тогда печь остановят на техническое обслуживание. Работа доменной печи постоянно контролируется, так что температура и время проверяются и регистрируются.

Химический состав железной руды, полученной из различных шахт, подвергается крекингу, и руда смешивается с другой железной рудой для получения желаемого заряда. Ожидается, что образцы будут взяты из каждой заливки и проверены на их химический состав и механические свойства, включая прочность и твердость. Считая, что это сделано, послужит контроль качества доменной печи.

Подробнее: Различные типы металлов и их классификация

Это все, что касается этой статьи, где объясняются определение, работа, компоненты, схема и обслуживание доменной печи. Я надеюсь, что вы получили много от чтения, если да, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за чтение, увидимся в следующий раз!

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Доменное оборудование | HeatTreatConsortium.com

Доменная печь: оборудование

Доменная печь с основной доменной печью, литейным двором и конвейерной системой загрузки.
Предоставлено Mannesmann-Demag.

Оборудование
Технология сжигания
Потребление энергии
Описание процесса
Тенденции НИОКР

Доменные печи представляют собой большие сложные системы, состоящие из комбинации стандартного оборудования и изготовленных на заказ компонентов. Крупнейшие компоненты собственно доменной печи включают в себя кожух печи, внутреннюю огнеупорную футеровку печи и горн в виде тигля. Большая часть автономного оборудования, такого как двигатели, горелки и т. д., связана со следующим:

Сборка и транспортировка сырья
Транспортировка чугуна и шлака
Очистка отходящих газов
Воздухонагреватели

Хотя все оборудование, используемое в вышеуказанных операциях, может представлять интерес, здесь основное внимание уделяется оборудованию и компонентам, характерным для доменной печи.

Скиповые вагонетки (конвейеры) – Скиповые вагонетки, а в некоторых установках и конвейеры используются для подачи доменной шихты в верхнюю часть печи.

Бош – Бош представляет собой перевернутое коническое сечение, в котором начинается плавка.

Приемный бункер – Шихта доменной печи загружается в приемный бункер, который, в свою очередь, доставляет шихту к вращающемуся распределителю. Вращающийся распределитель помогает обеспечить равномерное распределение шихты в штабеле печи.

Очаг. Очаг представляет собой сложно сконструированный сосуд, похожий на тигель, на котором находится вертикальная часть шахты печи. Весь расплавленный металл и шлак собираются в горне перед сливом.
Колокола (большие и малые) – большие и малые колокола представляют собой устройства конической формы, образующие газонепроницаемый запорный бункер. Бункер предотвращает утечку газа из печи во время ее загрузки.

Труба для дутья – Труба для дутья окружает доменную печь и подает воздух горячего дутья из линии горячего дутья в печь.
Стопка — Стек — это верхняя часть печи, где предварительно нагревается шихта.

Инжекционная трубка – Инъекционная трубка вставляется в паяльную трубку, ведущую к фурмам.