Основные физико-химические процессы получения чугуна в современных доменных печах

Территория рекламы

Доменная печь представляет собой шахтную печь круглого сечения объемом 2 тыс. м3 и более (рис. 1.1). Стальной кожух выложен изнутри огнеупорным материалом 3. Колошник цилиндрической формы служит для загрузки печи шихтой, доменный (колошниковый) газ удаляется через газоотводы 2. Горячий газ, нагревая шихту, охлаждается и в районе колошника имеет температуру всего 300...400°С. Агломерат, известняк и кокс подаются на колошник через засыпной аппарат 1.

Рис. 1.1. Схема доменной печи шахтного типа

Шахта печи представляет собой расширяющийся книзу конус, что обеспечивает свободное перемещение шихты сверху вниз по мере ее расплавления. В распаре шихта плавится и объем ее уменьшается, в заплечиках образуется губчатое железо. Заплечики, имеющие форму усеченного конуса, сужаются книзу. Это необходимо для удержания твердой шихты в распаре и шахте. Губчатое железо каплями стекает в горн, в процессе перемещения оно насыщается углеродом.

Цилиндрический горн состоит из двух зон: верхней (фурменной) и нижней (металлоприемник). В верхней зоне установлены фурмы 4, через которые подается горячий воздух (дутье) и топливо (жидкое, пыле- или газообразное), температура здесь достигает 2000 °С. В нижней зоне собираются жидкий чугун и расплавленный шлак, которые выпускают через чугунную 6 и шлаковую 5 летки в ковши.

Доменный процесс относят к восстановительному противоточному процессу. Совершается взаимодействие опускающихся сверху вниз шихтовых материалов с поднимающимся снизу вверх потоком нагретых восстановительных газов.

При сжигании топлива в доменной печи первым процессом является сгорание углерода раскаленного кокса в небольших объемах вблизи фурм, при этом образуется диоксид углерода СО2. Вследствие воздействия высокой температуры и отсутствия твердого углерода кокса СО2 неустойчив, поэтому конечная стадия горения углерода может быть записана так:

2С + О2 - 2СО + Q.

Так возникает конечный продукт горения кокса — оксид углерода СО.

Второй процесс характеризуется восстановлением железа, марганца, кремния, фосфора, серы и других элементов. Восстановителями являются СО, Н2 (образующийся в результате воздействия углерода на влагу дутья в виде водяного пара) и твердый углерод С. Восстановление оксидов железа газами называется косвенным, а твердым углеродом — прямым..

Восстановленное в доменной печи железо активно поглощает углерод (науглероживается) и другие элементы, что приводит к образованию чугуна. Капли жидкого металла интенсивнее взаимодействуют также с углеродом при контакте с раскаленным коксом. Насыщенное углеродом железо имеет пониженную (до 1150... 1200 °С) в сравнении с чистым железом (1539 °С) температуру плавления, что повышает экономическую эффективность процесса.

Жидкий чугун стекает вниз и собирается в горне. Пустая порода, известняк и кокс при опускании вниз попадают в зону более высоких температур и на уровне распара расплавляются и образуют жидкий шлак.

В получаемом чугуне кроме железа содержатся полезные (Мn и Si) и вредные (S и Р) примеси. Марганец восстанавливается твердым углеродом. В чугун переходит лишь часть марганца шихты, некоторое количество в виде соединений МnО удаляется шлаком и в виде соединения Мn3 О4 — в газовую фазу доменной печи. Часть полученного кремния растворяется в чугуне, а часть остается в шлаке.

Фосфор, как и железо, полностью восстанавливается в доменной печи и переходит в металл,

Сера вносится в печь коксом (основная доля) и железорудными материалами. Часть серы удаляется в виде газов, большая же часть входит в состав шлака в виде СаS и FеS, последний растворяется в чугуне. Поэтому главная задача удаления серы из чугуна (десульфурация металла) заключаете в том, чтобы перевести ее в нерастворимые в железе соединения в присутствии шлака.

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Скачать

Matved1-25.docx

Matved1-25.docx
Размер: 4.8 Мб

Бесплатно Скачать

Пожаловаться на материал

Свойства металлов, их классификация. Термическая обработка. Классификация металлорежущих станков (фрезерных, токарных, сверлильных). Процес прокатки. Производство чугуна, стали, сплавов. Цветные металлы. Сплавы. Медь, титан. Процессы получения чугуна, стали. Порошковая металлургия. Обработка металлов давлением (ковка, штамповка, прокат, прессование). Сварка. Пайка. Литье. Маркировка металлов. Пластмассы.

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Эта тема принадлежит разделу:

Материаловедение

Свойства металлов, их классификация. Термическая обработка. Классификация металлорежущих станков (фрезерных, токарных, сверлильных). Процес прокатки. Производство чугуна, стали, сплавов. Цветные металлы. Сплавы. Медь, титан. Процессы получения чугуна, стали. Порошковая металлургия. Обработка металлов давлением (ковка, штамповка, прокат, прессование). Сварка. Пайка. Литье. Маркировка металлов. Пластмассы.

К данному материалу относятся разделы:

Механические, физические, химические и технологические свойства металлов

Классификация чугунов

Классификация сверлильных станков, их характеристика

Физические свойства металлов

Виды термической обработки: отжиг, закалка и отпуск

Классификация фрезерных станков, их характеристика. Общий вид универсального, горизонтального (или вертикального) фрезерного станка, его основные узлы и их назначение

Сущность процесса прокатки. Устройство прокатных станов. Продукция прокатного производства

Химико-термическая обработка металлов

Классификация токарных станков, их характеристика. Общий вид универсального токарно-винторезного станка (например, 16К20), его основные узлы и их назначение

Технологические свойства. Химические свойства металлов

Производство чугуна

Типы резцов. Способы закрепления деталей, приспособления для токарных работ

Теория сплавов

Алюминий и его сплавы

Основные типы фрез. Геометрические параметры режущей части

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов

Медь и се сплавы

Автоматическая сварка под флюсом. Сущность способа, оборудование, сварочные материалы и флюсы. Принцип работы сварочных автоматов. Технология сварки под флюсом

Основные физико-химические процессы получения чугуна в современных доменных печах

Сплавы других цветных металлов

Литье под давлением

Продукты доменного производства и их применения

Металлокерамика, или порошковая металлургия

Сущность ковки. Основные операции

Производство стали

Специальные виды сварки давлением: диффузионная, холодная, сварка взрывом, грением и т.п. Их сущность, область применения. Техника безопасности

Контроль качества сварных и паяных соединений

Производство стали в электропечах

Конструкционные порошковые материалы

Сущность процессов волочения сплошных и полых профилей. Оборудование

Производство магния

Сталь. Чугун

Прессование. Исходные заготовки и готовая продукция

Производство меди и титана

Классификация сталей

Сущность и схемы процесса пайки. Виды присадочного материала, маркировка. Технология пайки. Область применения

Основные теории термической обработки стали

Маркировка сталей

Сущность горячей объемной штамповки

Что называют металлургическим производством? Структура металлургического производства и его продукция?

Неметаллические материалы

Сварочные материалы, их классификация по назначению, маркировка. Технологические режимы сварки, техника сварки. Прогрессивные методы сварки. Дуговая резка. Область применения

Общие сведения о металлах

Влияние примесей

Характеристика способов обработки деталей на протяжных, строгальных и долбежных станках. Конструкция применяемых инструментов

Цветные металлы и сплавы

Классификация и маркировка сталей

Характеристика, классификация и маркировка абразивных кругов

Достоинства и недостатки легированных сталей

Свойства, состав и классификация пластмасс

Штамповка в открытых и закрытых штампах

Классификация легированных сталей

Композиционные материалы

Сущность процессов сварки давлением. Электроконтактная сварка: стыковая, точечная, шовная, конденсаторная. Оборудование, техника сварки

Стали и сплавы специального назначения

Какие существуют методы получения изделий из порошков?

Классификация способов сварки

Общая технологическая схема изготовления отливок

Ручная дуговая сварка

Абразивная обработка

Изготовление отливок в песчано-глинистых и оболочковых формах

Виды электродуговой сварки плавлением. сущность процессов. Электрическая сварочная дуга и ее свойства. Источники питания для дуговой сварки, требования к ним и их характеристики

Понятие о пластической деформации

Литье по выплавляемым моделям

Основные узлы шлифовальных станков

Строение реальных металлов

Центробежное литье

Сверла

Технология обработки металлов давлением

Основные дефекты сварных и паянных соединений. Дефекты формы сварочного шва (прожог, непровар и т.п.)

Основы теории сплавов

Изготовление отливок в металлических формах

Холодная и горячая деформация

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов

Похожие материалы:

Педагогічне спілкування та його функції

Педагогічне спілкування - це професійне спілкування викладача з учнями на уроці і поза його межами, яке спрямоване на створення доброзичливого психологічного клімату.

Автоматизация приложений MS. язык VBA

Офисное программирование. Особенности на примере MS Office. Область применения офисного программирования. Среда разработки. Поддержка ООП. Разработка приложений для MS Office

Порядок подачи и рассмотрения апелляций по государственной итоговой аттестации

В целях обеспечения права на объективное оценивание участникам ГИА предоставляется право подать в письменной форме апелляцию о нарушении установленного порядка проведения единого государственного экзамена

Мир, товар, рынки. Тесты

Улично-дорожная сеть

Сеть улиц и дорог - это система транспортных и пешеходных связей между элементами планировочной структуры города.