ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
г. Комсомольск-на-Амуре
РЕФЕРАТ
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПЕЧИ
СОДЕРЖАНИЕ
1. Производство чугуна
2. Производство стали
2.1. Конверторные способы получения стали
2.2. Мартеновские способы получения стали
2.3. Получение стали в электрических печах
3. Технико-экономические показатели и сравнительная характеристика современных способов получения стали
1. ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА
Получение чугуна из железной руды осуществляются в доменных печах.
Сущность доменной плавки сводится к раздельной загрузке в верхнюю часть печи, называемой колошником, руды (или агломерата), кокса и флюсов, располагающихся поэтому в шахте печи слоями. При нагревании шихты за счет горения кокса, которое обеспечивает вдуваемый в горн горячий воздух, в печи идут сложные физико-химические процессы (которые описаны ниже) и шихта постепенно опускается вниз навстречу горячим газам, поднимающимся вверх. В результате взаимодействия компонентов шихты и газов в нижней части печи, называемой горном, образуются два несмешивающихся жидких слоя чугун и шлаки.
Доменные печи являются крупнейшими современными шахтными печами. Большинство действующих в настоящее время доменных печей имеет полезный объем 1300–2300 м3 – объем, занятый загруженными в нее материалами и продуктами плавки. Эти печи имеют высоту примерно 30 м и дают в сутки по 2000 т чугуна.
На рисунке 1 показана схема доменной печи объемом 2700 м3. Печи этого типа работают на ряде заводов. Материалы подаются к печи двумя скиповыми подъемниками с опрокидывающимися ковшами вместимостью по 17 м3, доставляющими агломерат, кокс и другие добавки к засыпному устройству на высоту 50 м. Засыпное устройство доменной печи состоит из двух поочередно опускающихся конусов. Для равномерного распределения материалов на колошнике печи малый конус с цилиндром после каждой засыпки оборачивается на заданный угол (обычно 60°). В верхней части горна располагаются фурменные отверстия (16–20 шт.), через которые в печь подается под давлением около 300 кПа (3 атк) горячий, обогащенный кислородом воздух при температуре 900 – 1200° С.
Печь монтируют в прочном сварном стальном кожухе, интенсивно охлаждаемом водой. Внутри печь выкладывают высококачественным шамотным кирпичом, а отдельные части печи делают из прессованных углеродистых блоков. Толщина боковых стенок печи в отдельных местах превышает 1,5 м, а лещади – 4 м. Печь полезным объемом 2700 м3 имеет высоту 80 м и весит с механизмами около 200 000 т. Печь работает непрерывно в течение 4–8 лет.
Рисунок 1 – Схема доменной печи объемом 2700 м3:
1 – чугунная летка; 2 – шлаковая летка; 3 – фурменный прибор; 4 – лещадь; 5 – чугуновоз; 6 – шлаковозы; 7 – газоотводы; 8 – засыпное устройство; 9 – фундамент; 10 – воздухопровод.
Физико-химические процессы, протекающие в доменной печи, очень сложны и многообразны. Ученые академики А.А. Байкович, А. Павлов и другие глубоко занимались их изучением и создали капитальные труды по этим вопросам.
Условно процесс, протекающий в доменной печи, можно разделить на следующие этапы: горение углерода топлива; разложение компонентов шихты; восстановление окислов; науглероживание железа; шлакообразование.
Доменные печи являются крупнейшими современными шахтными печами. ............
