Lad os tale om koksets rolle i højovnsprocessen. Lad os se nærmere på essensen af denne metallurgiske produktion.
I dag fremstilles jern og stål ved hjælp af højovnsprocessen, hvor ovnen er en vigtig komponent.
Enhedsspecifikationer
Overvej enhedens funktioner, dens formål. Højovnens hovedprocesser er forbundet med smeltning af koks. Det er et porøst materiale, der er sintret fra en masse kulstof opnået ved at kalcinere kul uden tilstedeværelse af atmosfærisk oxygen.
En højovn er en kraftfuld og højtydende enhed, hvor der forbruges en betydelig mængde blæst og ladning.
Indlæsning af råmaterialer
Moderne højovn kræver, at materialer forbliver i den i 4-6 timer, gasformige stoffer - 3-12 sekunder. Hvis gasserne er fuldstændigt fordelt over tværsnittetovne, kan du regne med høje smeltehastigheder, jernproduktion er i gang. Højovnsprocessen involverer at tage højde for bevægelsen af gasser gennem zoner, der har en lavere ladningsmodstand. Derfor, når det fyldes i ovnen, udføres justering, omfordeling af koks og sinter over tværsnittet af ovnen, så de adskiller sig i gaspermeabilitet. Ellers vil en større procentdel af gasser forlade ovnen med en betydelig temperatur, hvilket vil påvirke brugen af termisk energi negativt, højovnsprocessen vil ikke være fuldt ud effektiv.
I de områder, der har høj modstand, vil gasblandingen passere let opvarmet, yderligere varme vil være påkrævet i den nederste del af ovnen, som et resultat vil forbruget af råmaterialer stige betydeligt.
Hvilke andre funktioner er vigtige at overveje, når du downloader? Højovnsprocessen til fremstilling af råjern er en energikrævende produktion. Derfor bruges et lag af mindre gasgennemtrængeligt agglomerat nær ovnens vægge, og et lag koks øges i midten, på grund af hvilket gasstrømmen omfordeles til midten. Materialerne er jævnt fordelt rundt om omkredsen.
Pladningen indlæses i separate portioner - feeds. En portion består af flere overspring, malmdel (agglomerat), koks. Forholdet mellem de originale ingredienser bestemmes af eksperter.
Hastovnsprocessen tillader samtidig fodring af råmaterialer, hvor koks- og sintringsvand opsamles på en stor kegle og derefter fyldes i en ovn.
Justering af batchdistribution
Fordelingen af koks og agglomerat over tværsnittet af toppene styres ved hjælp af følgende metoder:
- ændre rækkefølgen af råvarer på den store kegle;
- split- og splitservationer gælder;
- bevægelige plader er installeret nær toppens vægge.
Højovnsprocessen indebærer, at der tages hensyn til visse regelmæssigheder for indførelse af bulkmaterialer:
- lægning af råmaterialer, der falder fra en stor kegle på en top med en forhøjning - en kam;
- På toppen af ladningen (ved faldpunktet) ophobes der fine partikler, store stykker ruller ned til foden af toppen, derfor er ladningens gaspermeabilitet i denne zone større;
- kammen påvirkes af niveauet af opfyldning i toppen, samt afstanden med en stor kegle;
- den store kegle falder ikke helt ned, så små stykker koks kommer til periferien.
Ovnens midte modtager hovedsagelig materiale fra fodertankene, som var de sidste, der blev læsset ind i den store kegle. Hvis du ændrer indlæsningsrækkefølgen, kan du opnå en omfordeling af materialer over tværsnittet af toppen.
For at styre processen med fordeling af den brugte ladning over ovnens volumen, bruges to kegleapparater. For nylig er nogle højovne udstyret med bevægelige plader nær toppens vægge, så du kan ændre hældningsvinklen, flytte dem langs et vandret plan.
De stykker af ladningen, der falder på pladerne, reflekteres fra dem, hvilket giver dig mulighed for at lede råmaterialet til bestemte zoner på toppen.
Komfurmulighederingen tilspidsning
I ovne, der ikke har en keglefyldningsanordning, udføres påfyldningen af råvarer gennem to slusetragte, der åbner på skift. Råvarer leveres til dem af skrå båndtransportører, hvorpå koks og sinter er placeret med tydelige mellemrum. En del kommer fra båndet ind i den ene bunker, hvorefter den losses på toppen af ovnen langs en roterende skrå bakke. I løbet af aflæsningsperioden laver de omkring ti fulde omdrejninger omkring den faste midterakse.
Belastningscyklus
Det er sædvanligt at kalde det et gentaget antal partier af opladningsmaterialer. Den maksimale portion bestemmes af volumenet af låsetragten på lademekanismen. Antallet af portioner i en cyklus kan være fra 5 til 14. Hvordan får man produkterne fra højovnsprocessen fuldt ud? For at besvare dette spørgsmål, lad os se nærmere på essensen af processen. Med et øget indhold af kuldioxid i blandingen bidrager lav temperatur til fuldstændigheden af varmevekslingen og kemiske processer i højovnen. For at apparatet kan arbejde økonomisk og intensivt, bør det kvantitative indhold af kuldioxid langs aksen og i ovnens periferi reduceres og i en højde på en eller to meter fra væggene - øges.
Temperaturstyring i nye ovne udføres ved at indføre sonder gennem huller i huset. Obligatorisk for alle processer er kontrollen af påfyldningsniveauet i toppen.
Blandt innovationerne er brugen af berøringsfri niveaumålingsmetoder baseret på aflæsninger fra mikrobølge- og infrarøde sensorer.
Temperaturfordelingsfunktioner
Ud over den varme, der tilføres ved opvarmet sprængning, er det som hovedvarmekilde til opvarmning af gasser og ladning, genvinding og kompensation for varmetab muligt at kompensere for tab med varme, der frigives under forbrænding af brændstof i den øverste del af ildstedet. Når de gasformige produkter bevæger sig opad fra ildstedet, falder varmen ned til ladningen af kolde materialer, og der sker varmeudveksling. En lignende proces forklarer temperaturfaldet fra 1400 til 200 grader ved udgangen af ovntoppen.
Fjern overskydende fugt
Lad os overveje de vigtigste fysiske og kemiske processer i en højovn. I ladningen, som er læsset ind i højovnen, er der hygroskopisk fugt. For eksempel i sammensætningen af koks kan dets indhold være op til fem procent. Fugt fordamper hurtigt på toppen, så der kræves yderligere varme for at fjerne det.
Hydrat fugt vises, når brun jernmalm og kaolin fyldes i højovnen. For at løse problemet i moderne jernproduktion bruges disse malme praktisk t alt ikke som råmaterialer.
Processer til nedbrydning af karbonater
S alte af kulsyre kan trænge ind i højovnen. Når de varmes op, nedbrydes de til oxider af calcium og kulstof, og processen ledsages af frigivelse af en tilstrækkelig mængde energi.
For nylig er næsten ingen malm blevet læsset i højovne. Hvad er flussernes rolle i højovnsprocessen? De øger dens effektivitetgør det muligt at reducere produktionsomkostningerne. Takket være brugen af flusmiddel sinter kan fuldstændig fjernelse af kalksten fra højovnsladningen opnå betydelige koksbesparelser. Processen med nedbrydning af kalksten under agglomeration tilvejebringes ved forbrænding af lavkvalitetsbrændstof.
Jerngenvinding
Jern indføres i højovnen i form af oxider. Hovedformålet med processen er at maksimere udvindingen af jern fra oxider ved reduktion. Essensen af processen er at fjerne ilt, carbon, carbonmonoxid, brint bruges til dette. Reduktion med kulstof kaldes en direkte proces, og reaktionen med gasformige stoffer kaldes en indirekte vekselvirkning. Hvad er deres kendetegn? I den direkte reaktion forbruges kulstof, som et resultat af hvilket dets mængde reduceres betydeligt. Den anden type reduktion af jern fra oxider kræver en overskydende mængde brint.
Processen producerer fast jern. Genvindingsgraden i støbejern er 99,8%. Således bliver kun 0,2 -1 % til slagge.
Smelte mangan støbejern
I processen med at smelte genfremstillet støbejern kommer mangan ind i højovnen i form af et agglomerat. I nogle mængder bidrager manganmalme i form af mangansilicater til produktionen af manganstøbejern.
Genvinding fra manganoxider sker i trin. For at fuldføre processen skal der indstilles høje temperaturer i ovnen. Processen med at smelte råjern er ledsaget afreduktion af mangan kun i forholdet 55-65%. På nuværende tidspunkt, på grund af knapheden på manganmalm og mangan, er en lille mængde manganstøbejern blevet brugt i den teknologiske kæde. Når man skifter til støbejern med lavt manganindhold, er det muligt at spare ikke kun mangan selv, men også koks, da dets forbrug til direkte reduktion af metallet vil falde.
Konklusion
Højovnsprocessen er en af de vigtigste metoder til smeltning af jern og stål. Afhængigt af hvilke komponenter der indføres i den indledende blanding, opnås der i øjeblikket forskellige typer af det færdige produkt. Blandt anvendelsesområderne for det resulterende støbejern og stål udpeger vi: maskinteknik, kemisk industri, medicin, instrumentfremstilling.
