Надо Знать

добавить знаний



Доменная печь



План:


Введение

Доменная печь, домна - большая металлургическая вертикально расположенная печь для выплавки чугуна с железорудного сырья.


1. Этимология названия

Название доменной печи происходит от названия ее предшественницы, небольшой печи, называемой "дъмниця", "Домница", название которой в свою очередь происходит от древнего восточнославянского слова "дуете", т.е. "дуют", "дуть". Таким образом, название "доменная печь" означает "дутьевых печь", есть такая печь, в которую подается дутье - воздух. Та же основа в перегласованому виде выступает в слове "дым". [1]

2. История

Первая доменная печь Юзовского завода, Донецк, Украина, 1872
Доменная печь в Сестао Эйбар Эрандио ( Испания)

До возникновения доменных печей основным способом получения железа из руды был сыродутный процесс в так называемых сыродутных горнах. Доменные печи появились в Европе примерно в конце XIV - начале XV веков. Их начинают строить в бельгийской провинции Намюр конце ХV века, а также в Англии в 1491 году. Как топливо использовали древесный уголь. В 1735 году английский изобретатель Абрахам Дерби успешно применил в доменной плавке каменно-угольный кокс, без примеси других видов топлива.

На территории Украины первые доменные печи появились в 60-х годах XVIII века. на Закарпатье. [2] В XIV - XVIII веках на территории Украины производство железа в горнах и небольших домницах было распространено на Полесье, в Галиции, также на Полтавской и Харьковщине. Первый на Правобережном Полесье доменный завод Высокая печь (Високопичанський) введен в действие 1773 года. 1799 на Луганском чугунолитейном заводе было введено в действие первая доменная печь на востоке Украины. 1830 г. в Украине насчитывалось 153 кустарные предприятия, которые производили железо из местных болотных руд на древесном угле.


3. Строение доменной печи

3.1. Профиль доменной печи

Строение доменной печи

Внутренний облик печи по вертикальному пересечения называется профилем. В горизонтальном сечении печь круглая. Многовековые опыт установил рациональную форму профиля, которая описывается определенными закономерностями.

Современная доменная печь является сооружением высотой от 26 до 35 м. Это высота собственно печи, а высота всех металлоконструкций доменной печи вместе с колошниковой устройством и газоотвода может достигать более 80 м.

Верхняя часть доменной печи называется колошником, она служит для загрузки шихты. Ниже колошника идет наибольшая по высоте часть домны - шахта, по форме представляет собой конус расширяется книзу. Это расширение необходимо для облегчения опускания твердых материалов через увеличение их объема при нагревании. В нижней части шахты примыкает широкая цилиндрическая часть - распарьте, в которой происходит расплавление шихты. Ниже распара расположены заплечики, имеющих форму усеченного конуса с меньшим основанием внизу. Такой сечение здесь объясняется уменьшением объема материалов вследствие плавления. Нижней частью профиля является цилиндрическое горно, в котором происходит горение кокса и собираются жидкие продукты плавки. Горно разделяется на две части, верхнюю - фурменных зону и нижнюю - металоприймальник, где собираются жидкие продукты плавки. Самая низкая часть печи называется подом.

В верхней части горна на фурменных зоне располагаются фурменных приборы, через которые в доменную печь подается нагретый воздух - дутье. Именно в этой области печи происходит горение кокса и температуры достигают наибольшего значения 1900 - 2000 0 С. По мере повышения вверх температура понижается, и в колошника доходит до 200 - 350 0 С. В нижней части горна содержится чугунная летка, через которую выпускают продукты плавки - чугун и шлак. Ранее использовались специальные шлаковые летки, однако за последние несколько десятилетий вошло в практику выпускать чугун и шлак через одну чугунную летку с разделением их друг от друга уже в главном желобе, который примыкает к печи и каким продукты плавки попадают при выпуске из летки.


3.2. Засыпной аппарат

3.3. Оборудование фурменных зоны

3.4. Литейный двор (дворик, площадка)

Литейный двор доменной печи при выпуске чугуна на доменной печи на заводе в городе Клебек (?) В Бельгии
Литейное двор доменной печи при выпуске чугуна на чешском заводе Třinec Iron and Steel Works
Литейный двор во время выпуска чугуна на одной из доменных печей в США 1871 года.

Непосредственно к печи примыкает литейный двор, на котором расположены приборы для раскрытия чугунной летки, для ее закрытия после выпуска чугуна и шлака, желоба и канавы для транспортировки чугуна и шлака в ковше. Выпущенные из печи через летку жидкие продукты плавки попадают в главный желоб, в котором проходит разделение чугуна и шлака благодаря разнице в плотности. От главного желоба уходят в разные стороны чугунная канава и шлаковая канава. По чугунной канаве жидкий чугун сливается в чугуновозы или миксеры, а шлак по шлаковой канаве - в шлаковозы или поступает непосредственно к установке припичнои грануляции шлака.


4. Процессы

См.. также: Доменное производство

Верхняя часть доменной печи служит для загрузки шихты. В шихте является руда, кокс и шлакообразующие материалы, способствующие снижению температуры плавления шлака и удалению вредных примесей. В домне расплавляют НЕ железняк, а агломерат (мелкую породу, зпикаеться в куски) или окатыши (кома сферической формы, получаемые из мелкой руды или тонкоизмельченного концентрата).

В печи на разной высоте устанавливается разная температура, благодаря чему протекают различные процессы перехода руды в металл.

В нижней части печи, где приток воздуха достаточно велика, кокс сгорает, образуя диоксид углерода, который, поступая вверх вступает в реакцию с коксом и образует монооксид углерода.

Монооксид углерода в свою очередь действует на оксиды железа, отнимая у них кислород и восстанавливая до металла:

Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2

Полученное железо в присутствии кокса насыщается углеродом и получается сплав, содержащий 2 - 4% углерода. Такой сплав называется чугуном. Он хрупок. В него входят небольшая доля кремния и марганца. В количестве десятых долей процента в состав чугуна входят также вредные примеси - сера и фосфор.

После выгорания кокса чугун расплавляется и стекает в горн - нижнюю часть доменной печи, а шлаки, содержащиеся в нем, поднимаются на поверхность чугуна. Жидкие продукты плавки удаляются через чугунную летку. непосредственно к чугунной летки прилегает главный желоб в котором проходит разделение чугуна и шлака благодаря разнице в плотности. чугуна через чугунную канаву сливается в чугуновозы или миксеры, а шлак - в шлаковозы или поступает непосредственно к установке припичнои грануляции шлака.


5. Продукты доменной печи

  • Чугун - основной продукт доменной печи.
    • Литейный чугун - применяется на машиностроительных предприятиях для изготовления фасонных отливок.
    • Чугун - предназначен для переплавки в сталь в конвертерах или мартеновских печах.
  • Доменные ферросплавов - сплавы железа с кремнием, марганцем и другими элементами. Применяются для накаливания и легирования сталей.
  • Побочные продукты - шлак и доменный газ. С шлака производится цемент, шлаковату. Доменный газ применяют как топливо в Воздухонагреватели для подогрева воздуха, подаваемого в доменную печь.

6. Перспективы доменного производства

В ближайшем будущем производство чугуна в доменных печах будет продолжаться. Дело в том, что двухстадийное производство стали (сначала производство чугуна с железорудных материалов в доменной печи, а затем производство стали из чугуна и лома в конверторах, электропечах или мартенах) в наше время [ Когда? ] есть дешевле прямое восстановление железа из руды. Проблема истощения месторождений коксующегося угля. Перспективным является вдувание пиловугилного топлива, измельченного пластика, мазута в фурмы доменных печей. Этим уменьшаются расход кокса. И тем самым снижается себестоимость чугуна.


7. Доменные печи в искусстве и символике

Изображение доменных печей можно увидеть на гербах де-каких городов и небольших населенных пунктов или общин, в которых есть или когда-либо было доменное производство.


8. Галерея изображений

  • Engelsberg-Huettenwerk-01.jpg
  • Abstichhalle Hochofen 5 Landschaftspark Duisburg-Nord.jpg
  • Hochofen Hattingen mit Aufzugsanlage.jpg
  • Ofensau Hattingen.jpg
  • Proceso de fundicion en la Fabrica de Artiller?a de La Cavada.svg

Литература

  1. Этимологический словарь - сл. Домна
  2. Развитие металлургии в Украинской ССР. - Киев, 1980.
  • Толковый металлургический словарь. Основные термины / Под ред. В. И. Куманина. - М.: Рус. яз., 1989. - 446 с. - ISBN 5-200-00797-6.
  • Ферсман А.Е. Занимательная геохимии. - М.: Детгиз, 1954. - 486 с.
  • Расцвет Новороссийск общества
  • Рамм А. Н. Современный доменный процесс. - Москва.: Металлургия, 1980. - 303 с.
  • Товаровский И.Г. Доменная плавка. 2-е издание. - Днепропетровск: "Пороги", 2009.-768 с.

См.. также


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам