Конструкция доменной печи
Доменная печь представляет собой вертикальный цилиндрический агрегат‚ имеющий сужающийся к основанию ствол и расширяющуюся шахту. Она состоит из нескольких основных частей⁚ горна‚ распашной зоны‚ шахты‚ колошника‚ газоотвода‚ летки и желобов для выпуска чугуна и шлака.
Основные элементы конструкции
Давайте рассмотрим основные элементы конструкции доменной печи⁚
- Горн ⏤ нижняя часть печи‚ где происходит выплавка чугуна. Он имеет форму усеченного конуса и выложен из огнеупорных материалов‚ способных выдерживать высокие температуры и нагрузки. В горне располагаются летки для выпуска чугуна и шлака‚ а также футеровка‚ которая защищает стенки печи от абразивного износа.
- Распашная зона ⎼ расположена над горном и служит для отвода газов и отвода шлака. В распашной зоне установлены специальные устройства для отвода шлака и газов‚ а также для регулирования температуры в печи.
- Шахта ⎼ центральная часть печи‚ где происходит восстановление железа из руды. Она имеет форму цилиндра и выполнена из стальных листов‚ которые облицованы огнеупорным кирпичом.
- Колошник ⎼ верхняя часть печи‚ где происходит загрузка шихтовых материалов. Он имеет форму конуса и выполнен из стальных листов‚ которые облицованы огнеупорным кирпичом.
- Газоотвод ⏤ система труб и каналов‚ которая отводит газы из печи. Газы содержат угарный газ‚ который используется в качестве топлива для доменных печей и других промышленных установок.
- Летки ⎼ отверстия в горне печи‚ через которые выпускают чугун и шлак.
- Желоба ⏤ каналы‚ по которым чугун и шлак отводятся из печи.
Функции элементов доменной печи
Каждый элемент доменной печи играет свою важную роль в процессе выплавки чугуна. Давайте рассмотрим их функции подробнее⁚
- Горн ⏤ является основой печи‚ где происходит концентрация тепла и плавка шихтовых материалов. Горн выполняет функцию плавильной камеры‚ где под действием высокой температуры руда восстанавливается до железа‚ а флюсы образуют шлак;
- Распашная зона ⏤ обеспечивает отвод газов и шлака из печи. В ней установлены специальные устройства для отвода шлака и газов‚ а также для регулирования температуры в печи.
- Шахта ⏤ служит для загрузки шихтовых материалов и проведения процесса восстановления железа. В шахте происходит взаимодействие между шихтовыми материалами‚ воздухом и газами‚ что приводит к восстановлению железа из руды.
- Колошник ⏤ обеспечивает равномерную загрузку шихтовых материалов в печь. Он также служит для отвода газов из печи и регулирования температуры в верхней части печи.
- Газоотвод ⏤ отводит газы из печи и направляет их на использование в качестве топлива. Газы содержат угарный газ‚ который используется в качестве топлива для доменных печей и других промышленных установок.
- Летки ⎼ обеспечивают выпуск чугуна и шлака из печи.
- Желоба ⏤ отводят чугун и шлак из печи в специальные емкости для дальнейшей обработки.
Технологический процесс выплавки чугуна
Выплавка чугуна в доменной печи ⎼ это сложный процесс‚ который включает в себя несколько этапов⁚ подготовку шихтовых материалов‚ загрузку в печь‚ процессы‚ происходящие внутри печи‚ и выпуск чугуна и шлака.
Подготовка шихтовых материалов
Подготовка шихтовых материалов – это важный этап технологического процесса выплавки чугуна.
От качества подготовки шихты зависит эффективность работы доменной печи‚ расход топлива‚ качество получаемого чугуна и производительность.
В качестве шихтовых материалов используются⁚
- железная руда ⎼ источник железа‚
- кокс ⏤ восстановитель и топливо‚
- флюсы ⎼ вещества‚ способствующие плавке руды и удалению шлака‚
- добавки ⎼ вещества‚ вводимые в шихту для регулирования состава чугуна.
Подготовка шихтовых материалов включает в себя следующие операции⁚
- дробление и измельчение руд‚
- обогащение руд‚
- коксование угля‚
- приготовление флюсов‚
- дозирование и смешивание шихтовых материалов.
Дробление и измельчение руд проводится для увеличения поверхности контакта с восстановителями и ускорения процесса восстановления железа.
Обогащение руд проводится для увеличения содержания железа и снижения содержания пустой породы.
Коксование угля проводится для получения кокса‚ который является восстановителем и топливом.
Приготовление флюсов проводится для получения жидкого шлака‚ который отделяет железо от пустой породы и ускоряет процесс плавки.
Дозирование и смешивание шихтовых материалов проводится для обеспечения оптимального состава шихты.
Правильно подготовленные шихтовые материалы – это залог успешной выплавки чугуна.
Загрузка шихтовых материалов в печь
Загрузка шихтовых материалов в доменную печь – это непрерывный процесс‚ который осуществляется с помощью специальных механизмов.
Для загрузки используются шихтоподъемники‚ которые перемещают шихту с земли на верх печи.
В верхней части печи расположен колошник‚ который служит для равномерной загрузки шихты в печь.
При загрузке шихты в печь важно соблюдать определенный порядок⁚
- сначала загружается кокс‚
- затем руда‚
- и флюсы.
Такой порядок загрузки обеспечивает оптимальное протекание процессов восстановления железа и плавки шихты.
Кокс служит топливом и восстановителем‚ он создает необходимую температуру в печи и восстанавливает железо из руды.
Руда располагается над коксом и подвергается воздействию газов‚ которые образуются при сгорании кокса.
Флюсы располагаются под рудой и способствуют плавке шихты и образованию шлака.
Загрузка шихты в печь проводится с помощью специальных механизмов‚ которые обеспечивают равномерную загрузку и непрерывность процесса.
Правильная загрузка шихты в печь – это важный фактор‚ от которого зависит эффективность работы доменной печи.