Senovinė aukštakrosnė. Aukštakrosnė: įrenginys ir veikimo principas

Produktyvumą lemia krosnies dydis. Didžiausia galia pastebima, kai šachtinių krosnių tūris yra 2-5 tūkstančiai kubinių metrų. m Jų skersmuo 11-16 m, aukštis - 32-37 m.

Aukštakrosnės schema

Šachtinė krosnis susideda iš šių elementų:
viršus;
kasyklos;
garai;
pečiai;
kalvė;
karšis.

Į viršų- vienas iš darbo erdvės elementų, numatantis tam tikrą medžiagų, paskirstytų kasyklos skyriuje, lygį.

Mano- aukštakrosnės cilindrinė dalis, kurioje palaikoma pakankamai temperatūra, kad išlydytų įkrovą. Geležies redukcija vyksta toje pačioje krosnies dalyje.

Rasparas- plačiausia konstrukcijos dalis, skirta pagrindiniams lydymosi procesams. Žemiau yra pečiai, kurie prisideda prie perkaitimo ir lydalo bei šlako judėjimo į kitą konstrukcijos skyrių.

Ragas dedamas virš karšio, kuris yra mūras, pagamintas naudojant šamotines plytas. Ragas yra ta krosnies dalis, kurioje surenkami ir. Tarp pečių ir židinio yra vamzdžiai karštoms (deguonies prisodrintam orui) ir gamtinėms dujoms tiekti.

Veikimo principas

Mišinys paduodamas keltuvo pagalba ir patenka į priėmimo piltuvą. Įkrovos sudėtį sudaro kalkakmenis, koksas, lydytas aglomeras ir rūda. Galima dėti granulių.
Viršutiniai kūgiai (dideli ir maži) veikia pakaitomis, perkeldami medžiagų mišinį į veleną. Aukštakrosnės veikimo metu vyksta laipsniškas įkrovos srautas. Šildymas atliekamas deginant koksą, kartu su šilumos išsiskyrimu.

Židinio dujų temperatūra yra nuo 1900 iki 2100 laipsnių Celsijaus. Jį sudaro N2, H2 ir CO. Judėdamas sluoksnyje, jis ne tik prisideda prie jo įkaitimo, bet ir pradeda geležies mažinimo procesus. Aukšta dujų temperatūra pasiekiama dėl aukštos oro temperatūros oro šildytuvuose (1000-2000 laipsnių).
250 - 300 laipsnių temperatūros dujos, einančios iš krosnies, yra aukštakrosnė, pašalinus dulkes - aukštakrosnė. Aukštakrosnių dujų žemesnė šilumingumas atitinka 3,5-5,5 MJ/m 3 . Sudėtis yra skirtinga, ji nustatoma tiekiant gamtines dujas ir prisodrinus sprogimą deguonimi, ją sudaro tokios medžiagos:

N 2 - 43-59%;
CO - 24-32%;
CO 2 - 10-18%;
H2 - 1-13%;
CH 4 - 0,2-0,6%.

Iš esmės dujų reikia tam, kad aukštakrosnių oro šildytuvų purkštukai suteiktų tam tikrą temperatūrą. Kartu su gamtinėmis arba kokso krosnių dujomis jis naudojamas įvairioms krosnims, įskaitant šilumines ir šildymo.
Geležis, patenkanti į aukštakrosnės apatinę dalį, lydosi ir kaupiasi židinyje ketaus pavidalu. Skysti šlakai susidaro iš oksidų, geležies, susijungia su ketaus paviršiumi ir lieka ant ketaus paviršiaus, nes jo tankis mažesnis.

Periodiškai ketus ir šlakas išeina per atitinkamas angas - ketaus, šlako. Tais atvejais, kai šlako kiekis yra nereikšmingas, naudojama tik ketaus skylė. Šlako atskyrimas vyksta liejimo vietoje. Ketaus skysto pavidalo temperatūra yra nuo 1420 iki 1520 laipsnių.

Aukštas aukštakrosnės našumas pasiekiamas dėl galingų oro šildytuvų, kurie yra regeneracinio tipo šilumokaičiai. Dažnai aukštakrosnių oro šildytuvai jų kūrėjo garbei vadinami kauburiais.
Cowper - vertikaliai išdėstytas cilindro formos korpusas, pagamintas iš lakšto ir plytų antgalio. Oro šildytuvo degimo kamera, būtent jo apatinė dalis, susideda iš degiklio ir karšto pūtimo oro kanalo. Apatinės pakuotės erdvėje buvo naudojami vožtuvai, kurie leido sujungti su išvadu prie dūmtakio ir šalto pūtimo oro kanalo.

Šiuolaikinė versijaŠachtinė krosnis gaminama su keturiais pakaitomis veikiančiais varvais: vieno iš dviejų varvių antgalis įkaista dėl įkaitintų iki aukštos temperatūros dūmų dujų, įkaitintas oras prasiskverbia pro trečią varvą. Ketvirtasis kauburys yra rezervas.

Pūtimo trukmė 50-90 min., po to aušinamas varis pašildomas, pučiama kitame karščiausiame varve. Šildymo metu degiklis veikia, dūmų dujos be kliūčių prasiskverbia į dūmtakį per atvirą vožtuvą. Šiuo metu vožtuvai, esantys ant karšto ir šalto oro kanalų, yra uždaryti.
Dėl kuro degimo susidaro degimo produktai, kurie juda aukštyn ir iš degimo kameros patenka į kupolo erdvę, tada leidžiasi žemyn ir įkaitina antgalį. Tik po to per dūmų vožtuvą į kaminą patenka 250-400 laipsnių temperatūros kuro produktai.

Pūtimo metu vyksta atvirkštinis procesas: užsidaro dūmų vožtuvas, neveikia degiklis, o ant karšto ir šalto oro kanalų sumontuoti vožtuvai yra atidaryti. Šaltasis srautas tiekiamas į užpildymo erdvę 3,5-4 atm slėgiu, tada jis juda per šildomą antgalį ir šildomas per degimo kamerą patenka į karšto pūtimo oro kanalą, iš kurio tiekiamas. į krosnį.

Tam tikromis sąlygomis pūtimas gali būti drėkinamas ir praturtintas azotu arba deguonimi. Naudojant azotą, galima ekonomiškai išleisti ir valdyti lydymosi procesą aukštakrosnėje. Koksą galima sutaupyti ir prisodrinus sprogimą deguonimi iki 35–40%, kai jis derinamas su gamtinėmis dujomis. Padidinus drėgmę iki 3-5%, galima išgauti aukštesnę pūtimo temperatūrą variklyje. Tokie rezultatai pasiekiami dėl suintensyvėjusio spinduliavimo šilumos perdavimo taroje.

Varvių aukštis apie 30-35 m, skersmuo ne didesnis kaip 9 m. Viršutinė ir apatinė antgalio dalys atitinkamai pagamintos iš dinas arba didelio aliuminio oksido plytų ir ugniai atsparios. Ląstelės 4545, 13045, 110110 mm sudaromos iš supakuotos plytos, kurios storis 40 mm. Aukštakrosnėse taip pat naudojami ir kiti tarpikliai, ty sandarikliai, sudaryti iš šešių paviršių blokų su horizontaliais praėjimais ir apvaliais elementais. Taip pat naudojami purkštukai, kurių pagrindas yra didelio aliuminio oksido rutuliai.

Kiekvienam kubiniam mūrinio antgalio tūrio metrui numatomas apytikslis 22-25 kvadratinių metrų šildymo paviršius. m Aukštakrosnės tūris yra 1-2 kartus didesnis už vario antgalio tūrį. Pavyzdžiui, kai krosnies tūris yra 3000 kubinių metrų. m tūrio cowper bus apie 2000 kubinių metrų. m (3000 / 1,5).

Labiausiai paplitę yra varikliai su įmontuota degimo kamera. Tarp pagrindinių jų trūkumų yra per didelis stogo šildymas, degimo kameros deformacija dėl ilgo krosnies veikimo. Vario degiklis gali būti nuotolinis, o degimo kamera taip pat gali būti po kupolu. Esant nuotoliniam degikliui užtikrinamas didelis patvarumas ir patogumas, tačiau tokių įrenginių kaina yra didžiausia. Varikliai su kupoline degimo kamera yra pigiausi, tačiau eksploatacija yra sudėtingesnė, nes degiklis ir vožtuvai yra gana aukštai.

Pūtimo metu temperatūra, iki kurios įkaista oras (1350-1400 laipsnių), palaipsniui mažėja ir yra nuo 1050 iki 1200 laipsnių. Naudojant stacionarią aukštakrosnę, tokių svyravimų išvengiama kontroliuojant temperatūrą. Norimi indikatoriai atsiranda įpylus šalto oro iš šalto pūtimo oro kanalo. Sprogimo temperatūra sumažinama iki 1000-2000 laipsnių, o kartu ir šalto oro kiekis mišinyje.

Apytikslis geležies gamybos aukštakrosnėje medžiagų balansas

Apsvarstykite šilumos balansą išlydžius 1 kg ketaus. Sudarant balansus atsižvelgiama į aglomeratą, ketų, šlaką ir aukštakrosnių dujas.

Granulės: geležies oksidas (III) - 81%, silicio dioksidas - 7%, kalcio oksidas - 5%, geležies oksidas (II) - 4%, oksidas ir oksidas - 1%, mangano oksidas - 0,3%, fosforo oksidas - apie 0,09 %, sieros – apie 0,03 %.

Aglomeratas: geležies oksidas (III) - 63%, geležies oksidas (II) - 16%, kalcio oksidas - 10%, silicio dioksidas - 7%, aliuminio oksidas - 2%, magnio oksidas ir mangano oksidas - 1%, fosforo oksidas - apie 0,25%, sieros – apie 0,01%.

Ketus: geležis - 94,2%, anglis - 4,5%, manganas - 0,7%, silicis - 0,6%, siera - apie 0,03%.

Šlakai: kalcio oksidas - 43%, silicio dioksidas - 36%, aliuminio oksidas - 10%, magnio oksidas - 7%, mangano oksidas - 2%, geležies (II) oksidas ir siera - 1%.

Aukštakrosnių dujos: azotas - 44%, - 25,2%, anglies dioksidas - 18%, vandenilis - 12,5%, metanas - 0,3%.

Išanalizuokime degalų sąnaudas naudojant fliusinį aglomeratą. Kuro sąnaudos apskaičiuojamos atsižvelgiant į gamtinių dujų ir kokso sąnaudas (510-560 kg etaloninio kuro / t lydinio), iš viso į oro šildytuvui šildyti nukreiptų dujų sąnaudas (90-100 kg etaloninio kuro / tonai). lydinio), išskyrus aukštakrosnių dujų išeigą (170–210 kg kuro ekvivalento/t lydinio). Dėl to bendras suvartojimas yra toks: 535 + 95 - 190 = 440 (kg c.e./t lydinio).

Atsižvelgiant į tai, kad kokso ir sukepinimo gamybai jau buvo sunaudotas tam tikras kuro kiekis (atitinkamai apie 430-490 kg 1 tonai lydinio ir 1200-1800 kg 1 tonai lydinio), bendras pirminio kuro suvartojimas. tonai lydinio pagaminti reikia: 440 + 40 + 170 = 650 (kg etaloninio kuro/t), iš kurių 170 ir 40 kg etaloninio kuro/t, perskaičiuojant vienai lydinio tonai, taip pat sunaudojama gamybai. kokso.

Aukštakrosnės našumas vertinamas pagal naudingojo tūrio panaudojimo koeficientą (KIPO). Rodiklis skaičiuojamas kaip konstrukcijos naudingojo tūrio ir geležies išlydymo per 24 valandas santykis. Šiuolaikinėms krosnims norma yra 0,43-0,75 kubinio metro. m parą / t. Kuo mažesnis KIPO, tuo efektyviau naudojama krosnis.
Logiškiau rodiklį laikyti produktyvumo ir tūrio vieneto santykiu. Patogiau naudoti aukštakrosnės savitojo produktyvumo rodiklį (Pu = 1 / KIPO), kurio vertė yra 1,3-2,3 tonos (kubiniai metrai per dieną).

Degalų taupymas įmanomas, jei laikomasi šių rekomendacijų:

Dujų slėgio didinimas viršuje iki 1,5-2 atm (sumažinus dujų tūrį, galima sumažinti viršutinių dulkių pašalinimą arba padidinti pūtimo sąnaudas);
susmulkintų anglių panaudojimas židinyje, siekiant sutaupyti apie 0,8 kg kokso vienam kilogramui susmulkintų anglių;
padidinti temperatūrą, iki kurios pašildomas oras karviuose, siekiant sumažinti kokso suvartojimą;
karvių išmetamųjų dujų šilumos panaudojimas, siekiant padidinti oro ir aukštakrosnės dujų temperatūrą prieš jas tiekiant į degimo kamerą;
šildomų redukuojančių dujų tiekimas taip pat, kaip ir metalizavimo krosnyse (galima sumažinti kokso sąnaudas, galima sutaupyti iki 20 % kuro);
ugningų skystų šlakų fizinės šilumos panaudojimas (šios problemos sprendimas perspektyvus, bet dar neįgyvendintas dėl periodiškai išsiskiriančių šlakų).

Aukštakrosnių gamyba yra daug išteklių reikalaujantis ir brangus procesas, kurio negalima gaminti masiškai. Kadangi aukštakrosnės naudojamos tik pramonėje, jų projektavimas ir surinkimas atliekamas konkrečiam metalurgijos kompleksui, kuriame yra daug įrenginių ir vidinės infrastruktūros komponentų. Tokia situacija pastebima ne tik Rusijos Federacijoje, bet ir kitose pasaulio šalyse, kurios turi savo metalurgijos įrenginius.

Aukštakrosnės gamybos ir įrengimo kaina yra gana didelė dėl darbo sudėtingumo. Pavyzdys – didelis aukštakrosnių kompleksas Nr.7 „Rossiyanka“, įrengtas 2011 m. Jo kaina siekė 43 milijardus rublių, gamyboje dalyvavo geriausi RV ir užsienio šalių inžinieriai.

Kompleksą sudaro šie mazgai:

rūdos priėmimo įtaisas;
bunkerio stelažo ir centrinio mazgo tiekimo stotys;
bunkerio stovas;
kompresorinė stotis (įrengta liejykloje);
susmulkintų anglių įpurškimo įrenginys;
panaudojimas CHP;
valdymo centras ir administracinis pastatas;
liejyklos kiemas;
aukštakrosnė;
oro šildymo blokai;
siurblinė.

Sudėtingas veikimas:

Naujasis kompleksas užtikrina daugiau nei 9450 tonų ketaus per parą gamybą, krosnies naudingasis tūris – 490 kubinių metrų, darbinis tūris – 3650 kubinių metrų. Aukštakrosnės konstrukcija užtikrina be atliekų ir aplinką tausojančią ketaus gamybą, kaip šalutiniai produktai gaunami aukštakrosnių dujos šiluminėms elektrinėms ir kelių tiesimui naudojamas šlakas.

Literatūra ir šaltiniai

Babarykinas N. N. Domeno proceso teorija ir technologija. - Magnitogorskas: GOU VPO "MGTU", 2009. - S. 15. - 257 p.
Karabasovas Yu. S., Černousovas P. I., Korotčenko N. A., Golubevas O. V. Metalurgija ir laikas: enciklopedija. T. 6. Metalurgija ir visuomenė. Abipusė įtaka ir vystymasis. – Maskva: Red. MISiS namai, 2014. - 224 p. - ISBN 978-5-87623-536-7.
Aiškinamasis metalurgijos žodynas. Pagrindinės sąlygos / Red. V. I. Kumanina. - M.: Rus. jaz., 1989. - 446 p. - ISBN 5-200-00797-6.
Efimenko G. G., Gimmelfarb A. A., Levchenko V. E. Geležies metalurgija. - Kijevas: Vyscha mokykla, 1988. - 352 p.
Fersman A. E.Įdomi geochemija. - M.: Detgiz, 1954. - 486 p.
Rammas A. N.Šiuolaikinis domeno procesas. - Maskva.: Metalurgija, 1980. - 303 p.
Tovarovskis I. G. Aukštakrosnė. 2 leidimas - Dnepropetrovskas: "Slenksčiai", 2009.-768 p.
Andronovas V. N. Juodųjų metalų gavyba iš natūralių ir technogeninių žaliavų. domeno procesas. - Doneckas: Nord-Press, 2009.-377 p. - .
G. N. Elanskis, B. V. Linčevskis, A. A. Kalmenevas Metalų gamybos ir apdirbimo pagrindai. Maskva 2005 m

Krosnių paskirtis

Ketaus gamyba aukštakrosnyje yra svarbi juodosios metalurgijos šaka. Šiam darbui atlikti reikia ne tik specialios įrangos, bet ir kruopštaus tam tikrų technologijų laikymosi.

Lydymas atliekamas aukštakrosnyje iš atliekų ir rūdos medžiagų. Rūdos medžiagos vaidmuo gali būti raudonos, rudos, špagos, magnetinės geležies rūdos arba mangano rūdos.

Geležies redukcija yra vienas iš pagrindinių ketaus gamybos etapų. Dėl šio proceso geležis tampa kieta. Tada jis nuleidžiamas į garus, kurie skatina anglies tirpimą geležyje. Taigi susidaro ketaus susidarymas. Būtent karštoje krosnies dalyje pradeda tirpti pats ketus, lėtai tekėdamas žemyn į dugną.

Aukštakrosnės veikimo principas priklauso nuo šio didelių gabaritų įrenginio tipo. Yra kokso krosnys ir anglies krosnys. Pirmieji dirba su koksu, antrieji, atitinkamai, su anglimi. Šachtinė krosnis skirta nuolatiniam darbui. Šios įrangos forma yra du kūgiai, sulankstyti plačiais pagrindų kraštais. Tarp šių kūgių yra krosnies dalis, kuri yra cilindro formos - garai.

Pramoninė aukštakrosnė, vadinama lydykla, skirta apdorotai medžiagai perkelti iš vienos būsenos į kitą. Taigi, kieta būsena palaipsniui, veikiama lydymosi temperatūrą viršijančios temperatūros, pereina į skystą būseną. Medžiaga, atnešta į skystą būseną, gali būti pakabinta, taip pat formoje, tiglyje, kasyklos židinyje arba vonioje ant židinio. Metalams iš rūdų gaminti naudojamos pramoninės aukštakrosnės. Būtent juose vyksta spalvotųjų metalų ir plieno lydymo, stiklo lydymo ir kiti procesai.

Aukštakrosnių remontas gali būti atliekamas keliais būdais. Pagrindinis remonto darbai atliekami pagal poreikį arba dėl planuojamo kapitalinio remonto. Būtent šiuo laikotarpiu nenutrūkstamas darbo procesas sustabdomas. Kapitalinis remontas skirstomas į tris išleidimo tipus. Pagal pirmąją remonto kategoriją būtina visiškai išleisti skystus lydymosi produktus iš židinio ir atlikti nuodugnią visų įrenginių apžiūrą. Antroji kategorija rodo vidutinį remontą pakeitus kai kuriuos elementus. Trečioji remonto kategorija apima užpildymo įtaisų keitimą ir viršutinės apsaugos pakeitimą.

nuoroda Informacija

DokumentaiĮstatymaiPranešimaiDokumentų tvirtinimasSutartysPasiūlymų prašymaiUžduotisPlėtros planaiDokumentacijaAnalitiniaiRenginiaiKonkursaiRezultataiMiestų administracijosUžsakymaiSutartysDarbų vykdymasParaiškų svarstymo protokolaiAukcionaiProjektaiProtokolaiBiudžetinės organizacijosProgramosM Ataskaitos pagal nuorodas Dokumentų bazė Vertybiniai popieriai Reglamentas Finansiniai dokumentai Dekretai Rubrika pagal temąRusijos Federacijos finansai regionai pagal tikslias datasTaisyklės Sąlygos Mokslinė terminijaFinansinėEkonominė Laikas Datos20152016Finansiniai dokumentai

Kaip tai veikia

Užtaisas į aukštakrosnę pilamas per viršų ištisomis dalimis.

Darbų tęstinumui užtikrinti šalia aukštakrosnės įrengtas granulių (aglomerato), fliuso ir kokso sandėlis - bunkeris, skirtas partijoms.

Žaliavų tiekimas į bunkerius, taip pat įkrovos padavimas į užpildymo įrenginius viršuje, atliekamas pagal nenutrūkstamą schemą, naudojant konvejerius.

Kritęs po savo svoriu, įkrova patenka į vidurinę krosnies dalį, kur, veikiant karštoms dujoms, susidarančioms degant koksui, geležies rūdos medžiaga įkaista, o likusios dujos išeina per viršų.

Židinyje, kuris yra krosnies apačioje, yra įtaisai, skirti tiekti karšto oro srautus esant slėgiui - vamzdžiai. Korpusuose yra langai su karščiui atspariais stiklais, leidžiančiais vizualiai kontroliuoti procesą.

Atkreipkite dėmesį: siekiant apsaugoti nuo aukštų temperatūrų prietaisai aušinami vandeniu per viduje esančius kanalus.

Židinyje degantis koksas suteikia rūdai lydyti reikalingą temperatūrą, viršijančią +2000 gr.

Degimo metu koksas ir deguonis susijungia ir sudaro anglies dioksidą.

Aukštos temperatūros poveikis anglies dioksidui pastarąjį paverčia anglies monoksidu, kuris apiplėšia rūdą ir sumažina geležies kiekį. Geležies susidarymo procesas vyksta po to, kai geležis praeina per karšto kokso sluoksnius. Dėl šio proceso geležis prisotinama anglies.

Ketaus susikaupus krosnyje skystas metalas išleidžiamas per apačioje esančias skylutes – sriegius. Pirmiausia per viršutinę sriegio angą išleidžiamas šlakas, o po to per apatinę – ketus. Specialiais kanalais ketus pilamas į kaušus, pastatytus ant geležinkelio platformų ir vežamas tolesniam perdirbimui.

Liejimo geležis, kuri vėliau bus naudojama liejinių gamybai, patenka į liejimo mašiną ir kietėjant virsta strypais – luitais.

Plieno gamybai naudojamas ketus, kuris vadinamas konversijos geležimi – jis sudaro iki 80% produkcijos.

Geležis į plieno cechą gabenamas keitikliais, židinio ar elektrinėmis krosnelėmis. Šiuolaikinėse didžiulėse aukštakrosnėse degimo procesams palaikyti naudojami ne tik karšto oro srautai, bet ir grynas deguonis, naudojamas kartu su gamtinėmis dujomis.

Ši technologija leidžia sunaudoti mažesnį kokso kiekį, tačiau yra technologiškai sudėtingesnis. Todėl gamybos procesui valdyti, optimaliems lydymosi režimams parinkti naudojami kompiuteriai, galintys vienu metu analizuoti visų sistemų veikimą.

Žiūrėkite informacinį vaizdo įrašą, kuriame aprašomas aukštakrosnės veikimo principas ir veikimo niuansai:

Aukštakrosnės įrenginys

Aukštakrosnės konstrukcija yra labai sudėtinga, tai didelis kompleksas, kurį sudaro šie elementai:

karšto sprogimo zona;
lydymosi zona (tai apima židinį ir pečius);
garai, tai yra zona, kurioje sumažinamas FeO;
kasykla, kurioje redukuojamas Fe2O3;
viršuje su medžiagos pašildymu;
aukštakrosnių dujos;
plotas, kuriame yra medžiagos kolonėlė;
šlako ir skystos geležies išmetimai;
išmetamųjų dujų surinkimas.

Aukštakrosnės aukštis gali siekti 40 m, svoris - iki 35 000 tonų, darbo zonos pajėgumas priklauso nuo komplekso parametrų.

Tikslios vertės priklauso nuo įmonės darbo krūvio ir tikslo, gaunamo metalo tūrio reikalavimų ir kitų parametrų.

Išsamesnė įrenginio versija:

Aukštakrosnių remonto kategorija

Aukštakrosnės darbinei būklei palaikyti reguliariai (kas 3-15 metų) atliekamas kapitalinis remontas. Jis skirstomas į tris tipus:

Pirmajai kategorijai priskiriami lydymosi produktų išleidimo darbai, technologiniame procese naudojamos įrangos tikrinimas.
Antroji kategorija – pilnas įrangos elementų, kuriems atliekami vidutiniai remonto darbai, pakeitimas.
Trečioji kategorija reikalauja visiškai pakeisti įrenginį, po kurio atliekamas naujas žaliavų užpildymas su viršūnių tiesinimu.

Sistemos ir įranga

Aukštakrosnė yra ne tik ketaus gamybos įrenginys, bet ir daugybė pagalbinių mazgų. Tai įkrovimo ir kokso padavimo sistema, šlako, išlydytos geležies ir dujų šalinimas, automatinė valdymo sistema, varikliai ir daug daugiau.

Krosnies veikimo principai išliko tokie patys kaip prieš šimtmečius, tačiau šiuolaikiški kompiuterių sistemos ir gamybos automatizavimas padarė aukštakrosnę efektyvesnę ir saugesnę.

Cowpers

Modernus aukštakrosnės dizainas numato, kad tiekiamam orui šildyti naudojamas varis. Tai ciklinio veikimo instaliacija, pagaminta iš karščiui atsparios medžiagos, kuri užtikrina purkštuko pašildymą iki 1200°C.

Cowper įsijungia purkštukui atvėsus iki 800-900°C, o tai leidžia užtikrinti proceso tęstinumą, sumažinti kokso sąnaudas ir padidinti bendrą konstrukcijos efektyvumą.

Anksčiau toks prietaisas nebuvo naudojamas, tačiau nuo XIX a. tai būtinai yra aukštakrosnės dalis.

Vario baterijų skaičius priklauso nuo komplekso dydžio, tačiau dažniausiai jų būna mažiausiai trys, o tai daroma tikintis galimos avarijos ir palaikant darbingumą.

viršutinis aparatas

Viršutinis aparatas - ši dalis yra pati atsakingiausia ir svarbiausia, įskaitant tris dujines spynas, veikiančias pagal suderintą schemą. . Šio mazgo veikimo ciklas yra toks:

Šio mazgo veikimo ciklas yra toks:

pradinėje padėtyje kūgis pakeltas, jis blokuoja išėjimą, apatinis kūgis nuleidžiamas;
skip įkrauna įkrovą į viršų;
besisukantis piltuvas sukasi ir per langus perduoda žaliavą į mažą kūgį;
piltuvas grįžta į pradinę padėtį, uždarydamas langus;
mažas kūgis nuleidžiamas, apkrova pereina į tarpkūgio erdvę, po kurios kūgis pakyla;
didelis kūgis užima pradinę padėtį, išleisdamas krūvį į aukštakrosnės ertmę apdorojimui.

Praleisti

Skipai yra specialūs įkrovimo keltuvai. Tokių kaliošų keltuvų pagalba žaliavos paimamos iš duobės, kuri padėta palei pasvirusią viaduką.

Tada kaliošai apverčiami, paduodant užtaisą į pakrovimo vietą, ir grįžtama žemyn pasiimti naujos porcijos. Šiandien šis procesas vyksta automatiškai, valdymui naudojami specialūs kompiuterizuoti įrenginiai.

Lankstai ir skylės

Krosnies strypo antgalis nukreipiamas į jo ertmę, pro kurią galima stebėti lydymosi proceso eigą. Norėdami tai padaryti, per specialius oro kanalus montuojami karščiui atsparūs stiklai. Pjovimo metu slėgis gali siekti 2,1–2,625 MPa.

Skylės naudojamos ketaus ir šlako nutekėjimui, iš karto po bakstelėjimo jos sandariai užsandarinamos specialiu moliu. Anksčiau buvo naudojami ginklai, kurie buvo statomi su plastikine molio šerdimi, šiandien naudojami nuotoliniu būdu valdomi ginklai, kurie gali priartėti prie konstrukcijos. Šis sprendimas leido sumažinti proceso traumų ir nelaimingų atsitikimų skaičių, padaryti jį patikimesnį.

Aukštakrosnės įrenginys

Šiuolaikinė krosnis – tai didžiulis statinys, sveriantis iki 35 000 tonų ir iki 40 m aukščio.Kad būtų įmanomas ilgametis lydymas be prastovų, krosnis turi būti patvari ir patikima. Išorėje įrenginys padengtas plieniniu korpusu – pagrindas išklotas storais lakštais (iki 4 cm).

Viduje yra ugniai atsparus pamušalas. Jį reikia nuolat vėsinti, todėl apačioje sumontuoti metaliniai indai, kuriuose cirkuliuoja vanduo. Kadangi reikia daug skysčių, kartais naudojamas garuojantis aušinimas. Metodo esmė yra verdančio vandens išgarinimas, kuris aktyviai įsigeria šiluminė energija.

2 pav. Aukštakrosnės įrenginys

Krosnis yra konstrukcija, susidedanti iš daugelio elementų. Pagrindiniai iš jų yra:

gaubtas ();
garai;
mano;
kalnas;
pečių.

Į viršų

Tai yra viršutinis elementas, skirtas žaliavoms pakrauti (įkrauti) ir pašalinti išmetamąsias dujas. Pagrindinė viršaus dalis yra užpildymo blokas. Daugeliu atvejų įkrovos užpildymo įrenginiai yra dviejų kūgių. Abu kūgeliai uždengti tarp įdarų. Po žaliavų tiekimo mažesnis elementas nuleidžiamas, o geležies rūda patenka į didesnį. Kai tik surenkama reikiama porcija, mažas kūgis užsidaro, iš didelės rūdos patenka į krosnį. Po to užplombuojamas ir didelis prietaisas.

Pažangesnės aukštakrosnės turi patobulintą viršutinį dizainą. Didelio kūgio vaidmenį atlieka besisukantis latakas su reguliuojamu pasvirimo kampu. Dėl to žaliavas galima užpildyti iš bet kurios pusės.

Dūmtraukis taip pat tarnauja kaip dujų išleidimo anga. Lydymosi metu susidaro didžiulis kiekis dujų. Kartu su juo pašalinamos ir geležies turinčios dulkės, kurias sulaiko dujų valikliai.

3 pav. Aukštakrosnių gamybos schema

Mano

Šachta užima didžiąją dalį krosnies vietos. Dizainas, besiplečiantis žemyn, yra nupjautas kūgis. Dėl šios priežasties įkrovos tiekimas vyksta tolygiai. Aukštakrosnė yra vertikali ir gana aukšta konstrukcija. Tai būtina siekiant užtikrinti cheminį ir terminį žaliavų apdorojimą šildomomis dujomis.

Rasparas

Cilindro formos elementas yra vidurinėje darbo srities zonos dalyje. Raspas pasižymi didžiausiu skersmeniu. Projektavimo tikslas – padidinti krosnies erdvę ir pašalinti nereikalingas žaliavas. Čia susidaro atliekos.

Pečiai

Sutrumpintas kūgio formos garo variantas – nupjautas komponentas pasuktas plačiąja dalimi į viršų. Pečių pagalba ketaus gamyboje sumažinamas lydyto užtaiso tūris.

Ragas

Pagrindinė dalis, kurioje vyksta metalų lydymas. Čia dega koksas ir susidaro dujos, kaupiasi šlakas ir ketus, iš konstrukcijos reguliariai išsiskiria skystas metalas. Židinys susideda iš vamzdžio zonos ir metalinio imtuvo. Per vamzdžius, naudojant oro šildytuvą ir žiedinį ortakį, karštas oras patenka į krosnį. Tai būtina kuro deginimui. Metalinio imtuvo dugnas vadinamas karšiu.

Židinio apačioje yra šlako ir ketaus angos - skylės, pro kurias praeina išlydytas metalas. Išleidus ketaus, skylė uždaroma naudojant stūmoklio mechanizmą su ugniai atsparia mase.

Šlako skylės yra 1,5-2 m virš ketaus sriegių. Jie uždaromi plieniniais kamščiatraukiais su antgaliais. Šlakas nuo ketaus atskiriamas įrenginiu, esančiu ant krosnies latako. Abu komponentai tiekiami į specialius kibirus.

Visa ši milžiniška struktūra turi didžiulę masę. Šis svoris turi būti tolygiai perkeltas ant žemės. Todėl aukštakrosnė montuojama ant masyvaus betoninio pamato, kurio pado storis gali siekti 4 m. Padas tarnauja kaip atrama kolonoms, kurios savo ruožtu remiasi į metalines konstrukcijas. Viršutinė pamatų dalis pagaminta iš karščiui atsparaus betono monolitinio cilindro pavidalu.

Didžiulės masės spaudimas į žemę kompensuojamas statant galingą pamatą

Lentelėje parodytas ryšys tarp kai kurių šiuolaikinių krosnių dydžių.

Kuras aukštakrosnei

Yra krosnis, skirta ketaus gamybai iš tokių žaliavų kaip koksas, kuri vyksta specialiose kokso krosnyse, kuriose lydomas ketus. Gaukite koksą iš specialaus koksavimo akmens anglis. Paprastai ant didelio plieno gamykla, koksas gaminamas specialiose kokso-chemijos cechuose, kur vidutiniškai yra 50-70 krosnių arba koksavimo kamerų. Visi jie sujungti į vieną kamerą.

Visas procesas yra visiškai automatizuotas, o jo esmė slypi tame, kad susmulkintos koksuojančios ir nekoksuojančios anglies sudėtis įkeliama į kameros ertmę ir kaitinama iki 1000 °C be oro prieigos.

Kambarys šildomas lauke. Norint palaikyti 1000 °C temperatūrą krosnies ertmėje, tarp kamerų būtina palaikyti 1400 °C temperatūrą. Kokso krosnies akumuliatoriaus šildymas atliekamas dujomis, kurios sumaišomos su pašildytu oru. Koksavimo metu, taip pat kaitinant anglį iki 100 ° C temperatūros, prasideda lėtas drėgmės išgaravimas, o tada, kai anglis įkaitinama iki 350 ° C, ji išdžiovinama ir pašalinamos dervos.

Kai temperatūra pakyla iki 450 ° C, koksinės anglies dalelės pradeda minkštėti, o šiuo metodu gautos dalelės pradeda apgaubti nekoksuojančias anglies dalis, kurios sudaro vientisą masę, o vėliau ir vieną lydinį. Norint sudaryti teisingą ir kokybišką kompoziciją, būtina visiškai laikytis visų etapų. Kai masės šiluma pasiekia 480-650 °C, masė pradeda išskirti organinius dujinius sausos anglies distiliacijos produktus.

Kai tik išsiskiriančios dujos išpučia vientisą anglies masę, jos pamažu pradeda iš jos išeiti, po to lieka poringa anglis ir daug smulkių porų bei įtrūkimų, tai yra puskoksas. Kai temperatūra pasiekia 650-1000°C, pasidaro sidabrinės ir šviesiai pilkos spalvos koksas.

Tinkamai panaudojus produkciją, iš 1 tonos anglies gaunama iki 750 kokso, taip pat 300 m3 kokso krosnies dujų ir beveik 35 kg akmens anglių deguto. Įskaitant 12 kg benzeno ir 3 kg amoniako. Anglis yra puikus šilumos šaltinis, kuris naudojamas privačiuose namuose šildymui.

Kaip veikia aukštakrosnė

Gana aišku, iš ko susideda aukštakrosnė, tačiau reikia tiksliai išsiaiškinti, kaip ji veikia.

Aukštakrosnės veikimo principas

Darbo technologija:

Krosnies konstrukcija pagaminta taip, kad įkrovimas patektų į dubens ertmę naudojant įkrovimo įrenginį, savo išvaizda primenantį nedidelį kūgį, esantį viršuje.
Po to ištekliai iš dubens pereina į didelio kūgio ertmę, o tada įkrova siunčiama į krosnį. Dėl tokios sistemos dujos iš aukštakrosnės neprasiskverbia į aplink gamyklą esančią atmosferą.
Kai tik apkraunamas mažasis kūgis ir jo piltuvas, norint gauti žaliavą, reikia pasukti konstrukciją 60 laipsnių kampu, o tai reikalinga tam, kad krūvis pasiskirstytų kuo tolygiau.
Toliau vyksta metalurginės krosnies veikimas, o kasykloje vyksta lydymosi ir nuleidimo procesas, todėl galima atlaisvinti vietos naujai išteklių daliai.
Ypač svarbu stebėti nuolatinį naudingo tūrio užpildymą.
Šiuolaikinėse aukštakrosnėse naudingas tūris gali būti 2000 - 50000 m2, o aukštis siekia apie 35 m, o tai yra daug didesnis nei skersmuo.

Tik tokio plano dizainas yra apgalvotas dėl priežasties, nes to reikalauja veikimo principas nuolatinis judėjimas medžiaga ir dujos vienas kito atžvilgiu, dėl to atliekama kompetentinga gamyba be defektų. Židinio ir karšio dizainas pagamintas iš plytų blokelių, kuriuose yra aliuminio oksido. Taip pat gali būti naudojami anglies blokai, esantys plieninių korpusų viduje ir aušinami vandeniu, kuris per vandentiekio sistemą patenka iš šaldytuvo, skirto specialiai aukštakrosnei. Šis darbo profilis nėra „Minecraft“, čia reikia būti atsargiems. Bus naudojama didelė orkaitė arba mini, priklauso nuo jūsų. Tačiau tas, kuris jį sugalvojo, viską apgalvojo iki menkiausios detalės kontekste, jūs turite įsitikinti, kad pistoletas yra geros būklės.

Įranga, būtina juodojoje metalurgijoje

Aukštakrosnių gamyba yra viena sunkiausių užduočių metalurgijos srityje. Tačiau tuo pačiu metu šis dizainas turi daugiau nei vieną šimtmetį. Tobulėjant mokslinei ir technologinei pažangai, krosnies dizainas šiek tiek pasikeitė, buvo pridėta elementų ir dalių, kurios labai pagreitina gamybos procesą. Be to, daugelis režimų, kuriuos sunku valdyti šiuolaikinėse krosnyse, buvo automatizuoti.

Aukštakrosnės veikimas yra svarbi šiuolaikinės juodosios metalurgijos sudedamoji dalis. AT moderni gamyba tik įranga su aukštas lygis spektaklis. Be to, progresyviose aukštakrosnėse įrengtos automatizavimo sistemos. Automatikos vaidmuo yra reguliuoti, kontroliuoti ir registruoti pagrindines lydymo operacijų charakteristikas. Šiuolaikinė krosnis gali valdyti įkrovos lygį, rūdos padavimą, sprogimo temperatūrą ir dujų slėgį.

Tokių krosnių našumas auga, galima sakyti, koja kojon su laiku. Lydymo sistemos patobulinimai leidžia kelis kartus padidinti įrangos našumą.

Aukštakrosnės diagramoje pateikiama vizuali jos veikimo principo samprata. Čia galite stebėti, kaip kinta įrangos konstrukcija aukštos temperatūros vietose. Be to, atsižvelgiant į schemą, galite pamatyti, kur ir kokiu lygiu pilami žaliavų komponentai.

Procesai aukštakrosnėje vyksta griežtai nustatyta tvarka. Pati krosnis turi vertikalią formą, panašią į veleno tipą. Aukštis gali šiek tiek skirtis, bet neviršija 35 m Statinio skersmuo, kaip taisyklė, yra 2,5 - 3 kartus mažesnis. Procesas vyksta tam tikra seka. Pirma, atkuriama geležis. Tada atkuriami kiti elementai – fosforas, siera ir kt. Susidaręs šlakas, jau gerokai pakeitęs savo komponentus, nuteka žemyn ir kaupiasi židinio zonoje. Būtent cheminė šlako sudėtis lemia ketaus sudėtį.

Aukštakrosnės veikimo principas

Norint gauti ketaus, reikalingi šie ingredientai: įkrova (rūda, srautas, koksas), aukšta temperatūra, nuolatinis oro tiekimas, užtikrinantis nuolatinį degimą.

termocheminės reakcijos

Geležies atgavimas iš oksidų laipsniškai chemine reakcija:

3Fe2O3 +CO→2Fe3O4 +CO 2,

Fe 3 O 4 + CO → 3FeO + CO 2,

FeO+CO→Fe+CO 2 .

Bendra formulė:

Fe 2 O 3 + 3CO → 2Fe + 3CO 2.

Reikiamo anglies dioksido ir anglies monoksido kiekio gavimas užtikrina kokso degimą:

C + O 2 → CO 2,

CO 2 + C → 2CO.

Kalkakmenio srautas naudojamas atskirti geležį nuo priemaišų. Cheminės reakcijos, dėl kurių susidaro šlakas:

CaCO 3 → CaO + CO 2,

CaO + SiO 2 → CaSiO 3.

Aukštakrosnės veikimo principas yra toks. Pakrovus aukštakrosnę, pradeda degti dujos. Kylant temperatūrai prijungiamas variklis ir prasideda oro valymas. Koksas – aukštakrosnės kuras – pradeda intensyviau degti, kasykloje gerokai pakyla temperatūra. Kai srautas suyra, susidaro didelis kiekis anglies dioksido. anglies monoksido viduje cheminės reakcijos veikia kaip restauratorius.

Geležies gamybos schema

Sudegus koksui ir suskaidžius srautą, įkrovos kolonėlė nuleidžiama, o kita dalis pridedama iš viršaus. Iš apačios, plačiausioje kasyklos vietoje, 1850°C - 2000°C temperatūroje vyksta visiškas geležies redukavimas. Tada jis įteka į ragą. Čia geležis yra praturtinta anglimi.

Temperatūra aukštakrosnėje kinta aukštyn, kai įkrova mažėja. Redukcijos procesas vyksta 280 °C temperatūroje, o lydymasis vyksta po 1500 °C.

Lydalo išsiliejimas vyksta dviem etapais. Iš pradžių šlakas išleidžiamas per čiaupo angas. Antrame, ketus nusausinamas per ketaus sriegius. Daugiau nei 80% lydyto ketaus patenka į plieno gamybą. Iš likusio ketaus ruošiniai liejami kolbose.

Aukštakrosnė veikia nuolat. Nuo įkrovos įkrovimo iki lydinio gavimo praeina 3-20 dienų – viskas priklauso nuo krosnies tūrio.

Nuorodos

„Wikimedia Commons“ turi žiniasklaidą, susijusią su Aukštakrosne
(nuoroda nepasiekiama nuo 2015-10-24)

Krosnys
Šildymas	Ammosovskaya orkaitė Pirties krosnelė Puodinė viryklė Olandų orkaitė Židinys Kotatsu Granulinis katilas Orkaitė Utermark Franklin orkaitė hibachi
Šildymas ir virimas	Rusiška orkaitė švedas
virtuvė	Ojag Picų krosnys Tandūras Chimenea
Pramoninis	Būgninė orkaitė Kupolas Vakuuminė lankinė krosnis Ugnis Aukštakrosnė Lankinė krosnis Indukcinė orkaitė Konverteris Atviro židinio krosnis Metodinė orkaitė Mufelinė krosnis Atspindinti orkaitė Krosnis Vanjukovas Nuolatinė orkaitė

Įrangos priežiūra ir remontas

Aukštakrosnė yra nuolat veikianti įranga. Todėl priežiūros klausimas yra labai rimtas. Jo paskirtis – užkirsti kelią nesavalaikiam krosnies susidėvėjimui, dėl kurios turi būti atliekama visa eilinė priežiūra pagal techninį pasą.

Jei gamyboje yra taisyklės techninė operacijaįrangą, tada visus darbus, susijusius su krosnies darbinės būklės palaikymu, turi atlikti jis. Jei tokių taisyklių nėra, tai krosnis aptarnaujama pagal pasą, dizaino medžiagas ar kitas direktyvines medžiagas.

Tokios didelių gabaritų įrangos remontas atliekamas daugiau nei vienu būdu. Periodinis remontas atliekamas pagal poreikį. Darbo procesas šiais momentais nesustoja, geležies lydymas tęsiasi.

Kapitalinis remontas atliekamas pagal norminius dokumentus. Jo organizavimui aukštakrosnė sustoja.

Kapitalinis remontas skirstomas į tris tipus:

Pirmas rangas. Su juo visi lydymosi produktai išleidžiami iš krosnies židinio. Apžiūrima krosnis ir visa įranga, dalyvaujanti technologiniame procese.
Antras rangas. Jis skirtas tiems įrangos elementams, kuriems atliekami vidutiniai remonto darbai, pakeisti.
Trečias rangas. Ši kategorija naudojama visiškai pakeisti prietaisą, užpildyti žaliavą ir ištiesinti viršūnes.

Gana dažnai aukštakrosnės išjungimas kapitaliniam remontui derinamas su pagrindinės ar papildomos įrangos rekonstrukcija.

Aukštakrosnių priežiūra ir remontas

Bet kuri įranga, kuri veikia visą parą, reikalauja nuolatinės priežiūros. Taisyklės išdėstytos techninis sertifikatasįranga. Jei nesilaikysite techninės priežiūros grafiko, sutrumpės tarnavimo laikas.

Aukštakrosnių priežiūros darbai skirstomi į periodinį ir kapitalinį remontą. Periodiniai darbai atliekami nestabdant darbo proceso.

Kapitalinis remontas pagal atliktų darbų apimtis skirstomas į tris kategorijas. Pirmojo iškrovimo metu apžiūrima visa įranga, o iš kasyklos išgaunami lydalai. Antrojo iškrovimo metu sutaisomas pamušalas, pakeičiami sugedę įrangos elementai. Trečioje kategorijoje atliekamas visiškas įrenginio pakeitimas. Paprastai toks remontas derinamas su aukštakrosnės modernizavimu ar rekonstrukcija.

Aukštakrosnės įrenginys

Pagrindiniai aukštakrosnės komponentai yra viršus, velenas, garai, pečiai ir židinys.

Daugiau informacijos apie kiekvieną iš jų:

Viršutinė arba, kitaip tariant, viršutinė krosnies dalis, kurioje yra dujų išleidimo angos, skirtos viršutinėms dujoms pašalinti, kur pakrovimo procesas vyksta dėl įkrovimo įrenginių.
Šachta, esanti po viršumi, yra nupjauto kūgio formos, kuri plečiasi į apačią, o tai supaprastina žaliavų tiekimo iš viršaus ertmės procesą, o pati šachta skirta žaliavoms ruošti iš rūdos oksido ir sumažinti geležies kiekį.
Raspara, kuri buvo minėta anksčiau.
Pečiai, kurie atrodo kaip nupjautas kūgis, besiplečiantis į viršų ir yra skirti užbaigti šlako susidarymo procesą, taip pat palikti jame nedidelį kiekį srauto ir kietojo kuro.
Židinys, kuriame deginamas gaunamas kuras, taip pat reikalingas ketaus ir šlako, kurie iš pradžių būna skysto pavidalo, kaupimui.

Kad kuras degtų, reikalingas oras, kurio temperatūra yra aukščiausia, kokia tik gali būti šioje pramonėje. Įsiurbimo schema yra labai paprasta, nes ji paimama iš gatvės per oro įsiurbimo angas, tada ji patenka į oro šildytuvą dėl žiedinio oro kanalo dėl vamzdžio.

Oro šildytuvai

Pagrindinis straipsnis: Aukštakrosnė

Oro šildytuvai prie aukštakrosnių buvo statomi nuo E. A. Cowperio išradimo, tai yra nuo 1857 m. Oro šildytuvai atrodo kaip dideli bokštai, esantys šalia aukštakrosnės. Iš aukštakrosnės per vamzdį - dujų išleidimo angą - į oro šildytuvą patenka karštos dūmų dujos, kurios specialioje kameroje oro šildytuvo viduje susimaišo su per kitą vamzdį patenkančiu oru ir sudega. Susidariusios dar karštesnės dujos praeina pro antgalį – iš plytų sumūrytą koloną su tarpeliu tarp jų dujoms pratekėti. Šios dujos šildo antgalį ir trečiuoju vamzdžiu išleidžiamos iš oro šildytuvo. Kai purkštukas įkaitinamas iki reikiamos temperatūros, į oro šildytuvą įleidžiamas paprastas, nešildomas oras, kuris, eidamas pro antgalį, įkaista iki virš 1000 °C temperatūros ir tada patenka į aukštakrosnę geležies lydymui. Tuo pačiu metu įpakavimas palaipsniui atšaldomas, o pakankamai atvėsęs vėl pašildomas deginant viršutines dujas. Iš to matyti, kad aukštakrosnei oro kaitinimo procesas nėra tęstinis, o kadangi aukštakrosnėje vyksta geležies lydymas, su juo yra pastatyti keli oro šildytuvai – o vienas iš jų šildo antgalis su viršutine aukštakrosnės dujomis, kitas šildo aukštakrosnės oro antgalį.

Taganrogas. metalurgijos gamykla

Aukštakrosnė Duisburge, Vokietijoje

Aukštakrosnė Tuyeres

Aukštakrosnės užtaiso komponentai: granulės, koksas, kalkakmenis

Granulės aukštakrosnės rūdos aikštelėje

Ir savo rankomis

Juodoji metalurgija yra labai pelningas verslas. Ar žinojote, kad jo „pakilimas“ yra kelis kartus didesnis nei aukso kasybos? Ar manote, kad naftos ir dujų liko mažai? Ne, esant dabartiniam vartojimo tempui ir visiškam aplinkos nepaisymui, jie tarnaus dar 120-150 metų. Bet geležies rūdai tik 30 metų.Taigi ar galima savo kieme įkurti metalurgijos gamybą?

Prekė su tikslu pasipelnyti – jokiu būdu. Pirma, pamirškite apie leidimus ir pagalvokite apie tai. Juodoji metalurgija yra bene pagrindinė grėsmė aplinkai. Individualūs verslininkai ir fiziniai asmenys jai niekur, niekaip ir už jokius kyšius nėra licencijuoti, o už pažeidimus skiriamos griežtos bausmės.

Antrasis – žaliavos. Pasaulyje jau yra 2 turtingos rūdos telkiniai, kuriuos galima iš karto pakrauti į aukštakrosnę: Australijoje ir Brazilijoje. Pelkės rūdos pramoniniai ištekliai senovėje buvo išsekę, o jų atkūrimui reikia daugybės tūkstančių metų. Aglomeratas ir granulės nėra ir nebus plačiai parduodami.

Apskritai privati juodųjų metalų metalurgija dabar rinkai yra visiškai nereali. Pabandykite geriau spausdinti 3D spausdintuvu. Perspektyvus verslas, laikui bėgant, 3D spausdinimas, jei jis visiškai nepakeis metalurgijos, tai tikrai privers jį į mažas nišas, kuriose negalima apsieiti be metalo. Aplinkai tai prilygs angliavandenilių degalų sąnaudų sumažinimui bent 7–9 kartus.

Aukštakrosnės schema

Aukštakrosnės veikimo principas bus aprašytas žemiau, tačiau pagalbinius įtaisus ir mechanizmus, kuriais galima užtikrinti kokybišką geležies lydymą, rasite žemiau. Norint užtikrinti tinkamą kuro tiekimą, naudojama speciali įranga, kurios pagalba žaliavos be klaidų įdedamos į krosnies ertmę. Aukštakrosnei reikia nuolatinės priežiūros, kad šlakas ir ketus būtų išleidžiami be defektų, o dėl to nenukentėtų gamyba ir sąnaudos. Tam skirta speciali liejyklos aikštelė, ant kurios sumontuotas viršutinis kranas.

Aukštakrosnei reikia nuolatinės priežiūros

Orui krosnyje šildyti naudojami specialūs oro šildytuvai, kurių kiekvienas reguliariai tikrinamas ir diagnozuojamas, ar nėra defektų.

Be to, yra speciali sistema, kuris drėkina į krosnį patenkantį karštą orą. Tai reikalinga gamybos procesui. Taip pat instaliacijoje sumontuoti specialūs pūstuvai, leidžiantys suspausti kuro deginimui reikalingą orą. Slėgis viršutinės dalies ertmėje šiuolaikinėje krosnyje gali siekti 25 MPa. Yra tokių įrenginių kaip dujiniai skruberiai, kurie naudojami viršutinėms dujoms valyti.

Aukštakrosnių gamyba laikoma paklausia ir dabar nuo pat jos atsiradimo Rusijoje ir visame pasaulyje, nes iki šiol naudojami valcuoti metalo gaminiai, per kuriuos statomos įvairios konstrukcijos.

Proceso redagavimo redagavimo kodo aprašymas

aukštakrosnė būtina įrengti arti bet kurio iš šilumos generatorių: kietojo kūno, skysto, radioizotopinio ar elektrinio (šiuo atveju oranžiniai išėjimai turi liestis), pakloti geležies luitą ir orą (senesnėse versijose: kapsules su suslėgtu oru) . Vienam plieno luitui išlydyti reikia 6 oro kapsulių. Kuo daugiau šilumos generuoja šilumos generatorius, tuo greitesnis bus aukštakrosnės kaitinimas. Vieno luito grūdinimas trunka 300 sekundžių arba 5 minutes. Didžiausia oro talpa yra 8000 mV. Norint nuolat šildyti krosnį, reikės įdėti raudoną dulkių signalo šaltinį (svirtį, raudoną degiklį ir pan.) arba jį įkišti.

domeno procesas

Bendra aukštakrosnės su aptarnavimo sistemomis schema pateikta pav. Liejyklos kiemas priklauso mažoms aukštakrosnėms, kuriose daugiausia gaminamas ketus. Didelėse aukštakrosnėse pagaminama daugiau nei 80 % ketaus, kuris iš liejimo vietos geležies nešikliu iš karto nuvežamas į konverterio, atviro židinio ar elektrinio lydymo cechus, skirtus paversti plienu. Iš liejimo ketaus ketus liejamas į molines kolbas, paprastai luitai - luitai - kurie siunčiami metalo gaminių gamintojams, kur išlydomi liejimui į gaminius ir dalis kupolo krosnyse. Ketus ir šlakas tradiciškai išleidžiami per atskiras sriegines angas, tačiau naujos statybos aukštakrosnės vis dažniau tiekiamos su bendra sriegiu, padalinta į ketaus ir šlako ugniai atsparias plokštes.

Bendra aukštakrosnės įrenginio schema

Pastaba: Neapdorotos geležies luitai be anglies pertekliaus, gauti iš ketaus ir skirti perdirbti į aukštos kokybės konstrukcinį arba specialų plieną (antras-ketvirtas apdorojimas) vadinami plokštėmis. Metalurgijoje profesinė terminija kuriama ne mažiau detaliai ir tiksliai nei jūriniame versle.

Šiuo metu atrodo, kad prie aukštakrosnių anglies ir kokso krosnių atsargų apskritai nėra. Šiuolaikinė aukštakrosnė veikia importuotu koksu. Kokso krosnies dujos yra mirtinai nuodingos aplinkos žudikai, tačiau tai ir pati vertingiausia cheminė žaliava, kurią būtina panaudoti nedelsiant, dar karštą. Todėl kokso gamyba ilgą laiką buvo atskirta į atskirą pramonės šaką, o koksas metalurgams tiekiamas transportu. Kas, beje, garantuoja jo kokybės stabilumą.

Kaip veikia aukštakrosnė

Nepakeičiama sėkmingo aukštakrosnės veikimo sąlyga – anglies perteklius joje viso aukštakrosnės proceso metu. Aukštakrosnės proceso termocheminė (pažymėta raudonai) ir techninė bei ekonominė schema, žr. toliau vyksta geležies lydymas aukštakrosnėje. būdu. Nauja aukštakrosnė arba rekonstruota aukštakrosnė po III kategorijos kapitalinio remonto (žr. žemiau) užpildoma medžiagomis ir uždegama dujomis; taip pat pašildykite vieną iš vartų (žr. toliau). Tada jie pradeda pūsti orą. Iš karto sustiprėja kokso degimas, aukštakrosnėje pakyla temperatūra, srauto irimas prasideda nuo anglies dioksido išsiskyrimo. Jo perteklius krosnies atmosferoje, įpučiamas pakankamai oro, neleidžia koksui visiškai išdegti, o anglies monoksidas, anglies monoksidas, susidaro dideliais kiekiais. Šiuo atveju tai ne nuodas, o energingas reduktorius, godžiai atimantis deguonį iš rūdą sudarančių geležies oksidų. Geležies redukcija dujiniu monoksidu, o ne mažiau aktyvia kietąja laisvąja anglimi, yra esminis skirtumas tarp aukštakrosnės ir aukštakrosnės.

Cheminiai procesai ir temperatūra įvairiose aukštakrosnės zonose

Degant koksui ir pūstant srautui medžiagų kolonėlė aukštakrosnėje nusėda. Apskritai aukštakrosnė susideda iš dviejų nupjautų kūgių, sudarytų iš pagrindų, žr. toliau. Viršutinė, aukšta, yra aukštakrosnės kasykla, kurioje geležis redukuojama iš įvairių oksidų ir hidroksidų iki monoksido geležies FeO. Plačiausia aukštakrosnės dalis (surgų pagrindų susiliejimo vieta) vadinama garavimu (garinimas, garinimas – neteisinga). Garuose užtaiso nusėdimas sulėtėja, o geležis iš FeO redukuojasi iki gryno Fe, kuris išsiskiria lašeliais ir suteka į aukštakrosnės židinį. Rūda tarsi garinama, prakaituojant išlydyta geležimi, todėl ir toks pavadinimas.

Pastaba: kitos užtaiso galvutės praėjimo aukštakrosnėje laikas nuo šachtos viršaus iki lydalo židinyje yra nuo 3 iki 20 ar daugiau dienų, priklausomai nuo aukštakrosnės dydžio.

Temperatūra aukštakrosnėje pakrovimo kolonoje pakyla nuo 200-250 laipsnių po viršumi iki 1850-2000 laipsnių garuose. Sumažėjusi geležis, tekant žemyn, liečiasi su laisva anglimi ir tokioje temperatūroje yra jos labai prisotinta. Anglies kiekis ketuje viršija 1,7%, tačiau jo neįmanoma išmušti iš ketaus tarsi iš krekerio. Todėl iš aukštakrosnės gautas ketus iš karto, kad nebūtų išleisti pinigai ir resursai jo perlydymui, pirmam etapui skystis išimamas į įprastą konstrukcinį plieną ar plokštes, o aukštakrosnė, kaip taisyklė (didelė ir ypač didelės aukštakrosnės – išskirtinai), dirba kaip metalurgijos gamyklos dalis.

Verslas ir finansai

Verslas BankaiTurtas ir turtasKorupcija (nusikaltimai)Rinkodaros valdymasInvesticijosVertybinių popieriųValdymasAtvirosios akcinės bendrovėsProjektaiDokumentaiVertybiniai popieriai — kontrolėVertybiniai popieriai — Vertinimas Obligacijos ValiutaNekilnojamas turtas (Nuoma)ProfesijosDarbaiPrekybaPaslaugosFinansaiDraudimasBiudžetasKromanoūkis Industrija MetalurgijaNaftaŽemės ūkisEnergija Statyba ArchitektūraInterjerasGrindys ir lubosStatybos procesasStatybinės medžiagos Šilumos izoliacijaIšorė

Mūsų laikas buvo vadinamas tuoj pat: atomo amžius, kosmosas, plastikai, elektronika, kompozitai ir tt ir t.t. Tiesą sakant, mūsų amžius vis dar yra geležis – jos lydiniai vis dar sudaro technologijos branduolį; likusi dalis, nors ir labai galinga, bet periferija. Geležies kelias statybose, gaminiuose ir konstrukcijose prasideda nuo geležies lydymo iš rūdos aukštakrosnėje.

Pastaba: turtingos geležies rūdos, iš karto po kasybos tinkamų lydymui, pasaulyje beveik nėra. Šiuolaikinės aukštakrosnės veikia praturtintu sukeptuvu ir granulėmis. Toliau tekste rūda reiškia būtent tokią juodosios metalurgijos žaliavą.

Šiuolaikinė aukštakrosnė (aukštakrosnė) – tai grandiozinis iki 40 m aukščio statinys, sveriantis iki 35 000 tonų, o darbinis tūris – iki 5 500 kubinių metrų. m, kurio viename lydinyje pagaminama iki 6000 tonų ketaus. Tai užtikrina daugybės sistemų ir mazgų, užimančių dešimčių ir šimtų hektarų plotą, aukštakrosnės veikimą. Visa ši ekonomija atrodo įspūdingai net išjungta debesuotą dieną užgesus gaisrui, o veikiant ji tiesiog žavi. Ketaus išleidimas iš aukštakrosnės taip pat įspūdingas vaizdas, nors šiuolaikinėse aukštakrosnėse jis nebeprimena paveikslo iš Dantės pragaro.

Pagrindinis principas

Aukštakrosnės veikimo principas – metalurginio proceso tęstinumas per visą krosnies eksploatavimo laiką iki kito kapitalinio remonto, kuris atliekamas kas 3-12 metų; bendras aukštakrosnės tarnavimo laikas gali viršyti 100 metų. Aukštakrosnė – šachtinė: iš viršaus į ją periodiškai porcijomis (galvomis) iš viršaus panardinamas rūdos mišinys su kalkakmenio srautu ir koksu, o iš apačios taip pat periodiškai išleidžiama išlydyta geležis ir nusausinamas išsilydęs šlakas, t.y. aukštakrosnės šachtoje esanti žaliavų kolonėlė pamažu nusėda, virsta ketaus ir šlako pavidalu, ir statoma iš viršaus. Tačiau juodosios metalurgijos kelias iki šios iš pažiūros paprastos schemos buvo ilgas ir sunkus.

Istorija

Geležies amžius pakeitė bronzos amžių daugiausia dėl žaliavų prieinamumo. Žalia geležis buvo daug prastesnė už bronzą viskuo kitu, įskaitant darbo intensyvumą ir išlaidas; tačiau pastarieji vergovės laikais mažai kas nerimavo. Tačiau pelkių rūdos, kuri yra beveik grynas geležies hidroksidas, arba turtinga kalnų geležies rūda, senovėje buvo galima rasti visur, priešingai nei vario ir ypač alavo telkiniai, reikalingi bronzai gauti.

Pirmoji geležis iš mineralinių žaliavų buvo gauta, sprendžiant iš archeologijos duomenų, atsitiktinai, kai į vario lydymo krosnį buvo įkelta ne ta rūda. Kasinėjant seniausias lydyklas prie krosnių, kartais randama akivaizdžiai išmestų geležies varpelio gabalų (žr. toliau). Žaliavų trūkumas privertė į jas pasidomėti atidžiau, na, bet senoliai manė, apskritai, ne blogiau nei mes.

Iš pradžių geležis iš rūdos buvo gauta vadinamuoju. neapdorotu pučiamu būdu aukštakrosnėje (ne aukštakrosnėje!). Fe redukcija iš oksidų įvyko kuro anglies (anglies) sąskaita. Aukštakrosnėje temperatūra nepasiekė 1535 laipsnių Celsijaus geležies lydymosi temperatūros, o dėl redukcijos proceso aukštakrosnėje susidarė kempinės geležies masė, persotinta anglimi, vadinama bloom. Norint išgauti kritą, reikėjo sulaužyti domnicą, o po to kritą sutankinti ir iš jos tiesiogine prasme išmušti anglies perteklių, sunkiu plaktuku kalti ilgai, kietai ir kietai. Žvelgiant iš to meto, sūrio pūtimo proceso pranašumai buvo galimybė gauti vištieną labai mažoje orkaitėje ir aukštos kokybėsžydintis geležis: jis stipresnis už ketų ir blogai rūdija. Žemiau esančiame vaizdo įraše sužinosite, kaip geležis gaunama naudojant žaliavinio purvo metodą.

Vaizdo įrašas: neapdorotos geležies lydymas

Kinija pirmoji, daug anksčiau nei kitos šalys, iš vergijos perėjo į feodalizmą. Vergų darbas gamyboje ten nebenaudojamas, o prekių ir pinigų santykiai pradėjo vystytis net tada, kai Vakarai buvo tvirtai įsitvirtinę. Senovės Roma. Sūrio gamybos procesas iš karto tapo nuostolingas, tačiau grįžti prie bronzos nebebuvo galima, jos tiesiog neužtektų. Srauto vaidmuo palengvinant metalo lydymą iš rūdos buvo žinomas dar bronzos amžiuje, geležies lydymui tereikėjo padidinti slėgį, o kinai – per bandymus ir klaidas – iki IV a. n. e. išmoko statyti kompresines aukštakrosnes su dumplėmis, varomomis vandens ratu, kairėje pav.

Į identišką dizainą XV amžiaus antroje pusėje. atėjo vokiečiai, dešinėje pav. Gana nepriklausomai: istorikai stebi nuolatinį patobulinimų seriją nuo aukštakrosnės iki štukofeno ir blauofeno iki aukštakrosnės. Pagrindinis dalykas, kurį Vokietijos metalurgai prisidėjo prie juodosios metalurgijos, buvo aukštos kokybės anglies deginimas į koksą, o tai labai sumažino kuro kainą aukštakrosnei.

Baisiausias pradinio domeno proceso priešas buvo vadinamasis. ožkų užkrėtimas, kai dėl sprogimo režimo pažeidimo ar anglies trūkumo įkrovoje „ožka“ atsisėdo į krosnį, t.y. užtaisas buvo sukepintas į vientisą masę. Norint išgauti ožką, teko sulaužyti aukštakrosnę. Toks istorinis pavyzdys yra orientacinis.

Uralo veisėjai Demidovai, kaip žinia, garsėjo žiaurumu ir nežmonišku elgesiu su darbininkais, juolab kad jų buvo daug „neatlygintų“, pabėgusių baudžiauninkų ir dezertyrų. „Darbininkai“ kartą visiškai perdegė, o savo reikalavimus raštininkui pateikė, reikia pasakyti, gana kuklius. Pagal Demidovo paprotį jis tiesiogine to žodžio prasme siuntė juos rusiškai. Tada darbininkai pagrasino: „Na, ateikite patys, arba įkisime ožką į krosnį! Tarnautojas atsistojo, išbalo, užsėdo ant žirgo ir nušuoliavo. Nepraėjo valanda (arklio traukiamo transporto dienomis - akimirksniu), putotas „pats“ užšoko ant putojančio žirgo ir judėdamas: „Broliai, kodėl jūs? Taip, kas aš, ko tu nori? Darbininkai pakartojo reikalavimus. Savininkas, vaizdžiai tariant, atsisėdo, pasakė "Ku!" ir tuoj pat liepė klerkui viską kruopščiai atlikti.

Iki pat XIX a aukštakrosnės iš tikrųjų buvo neapdorotos: pučiamos į nešildomą ir neprisodrintą deguonimi atmosferos orą. 1829 metais anglas J. B. Nilsonas pučiamą orą bandė pašildyti tik iki 150 laipsnių (prieš tai 1828 metais užpatentavęs savo oro šildytuvą), brangaus kokso suvartojimas iškart sumažėjo 36%. 1857 metais taip pat anglas E. A. Cowperis (Cowper) išrado regeneracinius oro šildytuvus, vėliau jo garbei pavadintus kauperiais. Varviuose dėl išmetamųjų aukštakrosnių dujų degimo oras įkaisdavo iki 1100–1200 laipsnių. Kokso sunaudojimas sumažėjo dar 1,3-1,4 karto, o tai taip pat labai svarbu, kad aukštakrosnė su kauburėliais nepasirodė gūžys: pasirodžius jos požymiams, o tai pasitaikydavo itin retai su labai šiurkščiais techniniais pažeidimais. procesą, visada buvo laiko pripūsti krosnį. Be to, karviuose dėl dalinio vandens garų skilimo įsiurbiamas oras buvo praturtintas deguonimi iki 23–24%, o atmosferoje – 21%. Į aukštakrosnės schemą įvedus karvius, procesai aukštakrosnėje termochemijos požiūriu pasiekė tobulumą.

Aukštakrosnių dujos iš karto tapo vertinga antrine žaliava; Tuo metu apie ekologiją jie negalvojo. Kad jo neiššvaistytų, aukštakrosnė netrukus buvo papildyta aukštakrosne (žr. toliau), kuri leido krauti užtaisą ir koksą, neišleidžiant aukštakrosnės dujų į atmosferą. Čia iš esmės baigėsi aukštakrosnės evoliucija; tolesnė jo raida ėjo svarbių, bet privačių tobulinimo, techninių ir ekonominių, o vėliau aplinkosaugos rodiklių tobulinimo keliu.

domeno procesas

Pastaba: Neapdorotos geležies luitai be anglies pertekliaus, gauti iš ketaus ir skirti perdirbti į aukštos kokybės konstrukcinį arba specialų plieną (antras-ketvirtas apdorojimas) vadinami plokštėmis. Metalurgijoje profesinė terminija kuriama ne mažiau detaliai ir tiksliai nei jūriniame versle.

Kaip veikia aukštakrosnė

Degant koksui ir pūstant srautui medžiagų kolonėlė aukštakrosnėje nusėda. Apskritai aukštakrosnė susideda iš dviejų nupjautų kūgių, sudarytų iš pagrindų, žr. toliau. Viršutinė, aukšta, yra aukštakrosnių kasykla, kurioje geležis iš įvairių oksidų ir hidroksidų redukuojama iki geležies monoksido FeO. Plačiausia aukštakrosnės dalis (surgų pagrindų susiliejimo vieta) vadinama garavimu (garinimas, garinimas – neteisinga). Garuose užtaiso nusėdimas sulėtėja, o geležis iš FeO redukuojasi iki gryno Fe, kuris išsiskiria lašeliais ir suteka į aukštakrosnės židinį. Rūda tarsi garinama, prakaituojant išlydyta geležimi, todėl ir toks pavadinimas.

Pastaba: kitos užtaiso galvutės praėjimo aukštakrosnėje laikas nuo šachtos viršaus iki lydalo židinyje yra nuo 3 iki 20 ar daugiau dienų, priklausomai nuo aukštakrosnės dydžio.

Aukštakrosnių konstrukcija

Aukštakrosnės, kaip konstrukcijos, konstrukcija pateikta fig.

Visa aukštakrosnė surenkama į plieninį korpusą, kurio sienelių storis 40 mm ar daugiau. Karščiui atspariame aukštakrosnės kelme (pagrindas, galvutė, požeminio pamato viršus) karšis (po) įmūrytas cilindro formos židinys. Židinio pamušalas siekia 1,3-1,8 m storio ir yra nevienalytis: ašinė karšio zona išklota didelio aliuminio oksido plytomis, kurios prastai praleidžia šilumą, o šonai iškloti grafituotomis medžiagomis, kurių šilumos laidumas yra gana didelis. . Tai būtina, nes židinio lydalo termochemija dar „nusiraminusi“ ir ten išsiskiria šiek tiek šilumos pertekliaus nuo aušinimo nuostolių. Jei jis nebus paimtas į šoną, ant karščiui atsparaus kelmo, aukštakrosnės konstrukcijai reikės dar vieno aukštesnės kategorijos remonto (žr. žemiau).

Į viršų besiplečianti aukštakrosnės dalis – pečiai – išklota jau apytiksliais storio grafito blokeliais. 800 mm; tokio pat storio šamotinis kasyklos pamušalas. Šamotas, kaip ir kalvės pamušalas su pečiais, nėra sudrėkintas išlydyto šlako, bet arčiau paskutinio cheminė sudėtis. Tai reiškia, kad veikianti aukštakrosnė yra minimaliai apaugusi suodžiais ir geriau išlaiko vidinį profilį, o tai supaprastina ir sumažina kito remonto išlaidas.

Židinys ir pečiai dirba sunkiausiomis sąlygomis, jiems pavojingos perteklinio svorio apkrovos, todėl aukštakrosnės šachta pečiais (žiedo formos prailginimas) remiasi į tvirtą plieninį žiedą – maratorių – besiremiantį ant kelme įrėmintų plieninių kolonų. . Taigi židinio su pečiais ir veleno svorio apkrovos perkeliamos į aukštakrosnės pagrindą atskirai. Karštas oras iš kauburių pučiamas į aukštakrosnę iš žiedinio vamzdinio kolektoriaus su termoizoliacija per specialius įtaisus – vamzdžius, žr. žemiau. Aukštakrosnėje yra nuo 4 iki 36 strypų (milžiniškose aukštakrosnėse 8000-10000 tonų įkrovos ir 5-6 tūkst. tonų ketaus per dieną).

Remonto eilės

Dabartinę aukštakrosnės būklę lemia ketaus ir šlako cheminė sudėtis. Jei priemaišų kiekis artėja prie ribos, skiriamas 1 kategorijos aukštakrosnės remontas. Iš židinio išleidžiami tirpalai, užstringa karkasai (žr. žemiau) ir aukštakrosnė paliekama šiek tiek atsikvėpti, kai židinio viduje temperatūra yra 600-800 laipsnių. 1 kategorijos remontas apima vizualinę apžiūrą, mechaninės būklės auditą, krosnies profilio rodiklių matavimą ir pamušalo mėginių paėmimą. cheminė analizė. Kadaise aukštakrosnę tikrindavo žmonės su specialiais apsauginiais kostiumais su autonominiais kvėpavimo aparatais, dabar tai daroma nuotoliniu būdu. Po 1 kategorijos remonto aukštakrosnę galima vėl užvesti be uždegimo.

1 kategorijos remonto rezultatas dažniausiai (nebent buvo praleista bloga rūda, srautas ir/ar brokuotas koksas) yra 2 kategorijos remontas, kurio metu koreguojamas pamušalas. Jo dalinis arba visiškas perjungimas, tiesinimas arba viršutinio aparato keitimas atliekamas 3 kategorijos remonto tvarka. Paprastai tai siejama su techninė rekonstrukcijaįmonių, nes reikalingas visiškas išjungimas, krosnies atvėsinimas, o tada jos atstatymas, uždegimas ir paleidimas iš naujo.

Sistemos ir įranga

Šiuolaikinės aukštakrosnės įrenginyje yra dešimtys pagalbinių sistemų, valdomų galingais kompiuteriais. Šiandieniniai metalurgai vis dar nešioja šalmus su tamsiais akiniais, tačiau sėdi kabinose su oro kondicionieriais prie pulto su ekranais. Tačiau pagrindinių sistemų ir įrenginių, užtikrinančių aukštakrosnės darbą, veikimo principai išliko tie patys.

Cowpers

Cowper oro šildytuvas (žr. pav.) yra ciklinis įrenginys. Pirma, regeneratoriaus įpakavimas, pagamintas iš karščiui intensyvios karščiui atsparios medžiagos, kaitinamas deginant aukštakrosnės dujas. Kai purkštuko temperatūra pasieks apytiksliai. 1200 laipsnių kampu, variklis persijungia į pūtimą: per jį išorinis oras priešsrove nukreipiamas į aukštakrosnę. Antgalis atvėso iki 800-900 laipsnių - variklis vėl perjungiamas, bet įšyla.

Kadangi reikia nuolat pūsti į aukštakrosnę, tai su ja turi būti ne mažiau 2 varpai, bet jie statomi ne mažiau 3, su atsarga avarijai ir remontui. Didelėms, ypač didelėms ir milžiniškoms aukštakrosnėms karvės akumuliatoriai gaminami iš 4-6 sekcijų.

viršutinis aparatas

Tai yra pati svarbiausia aukštakrosnės dalis, ypač atsižvelgiant į dabartinius aplinkosaugos reikalavimus. Aukštakrosnės viršutinio aparato įtaisas parodytas fig. Dešinėje; susideda iš 3 suderintų dujų spynų. Jo darbo ciklas yra toks:

pradinė būsena – pakeltas viršutinis kūgis, blokuojantis išėjimą į atmosferą. Langai besisukančio piltuvo apačioje patenka ant horizontalios pertvaros ir yra užblokuoti. Apatinis kūgis nuleistas;
skiedinys (žr. toliau) apverčia ir nuverčia medžiagų viršų į priėmimo piltuvą;
besisukantis piltuvas su langais apačioje sukasi ir perkelia apkrovą ant mažo kūgio;
besisukantis piltuvas grįžta į pradinę būseną (langai uždaromi pertvara);
pakyla didelis kūgis, nupjaunant aukštakrosnės dujas;
mažas kūgis nuleidžiamas, perkeliant apkrovą į tarpkūgio erdvę;
mažas kūgis pakyla, papildomai blokuodamas išėjimą į atmosferą;
didelis kūgis nusileidžia į pradinę būseną, išleisdamas apkrovą į aukštakrosnės veleną.

Taigi, medžiagos krosnies šachtoje yra išdėstytos sluoksniais, išgaubtos žemyn ir įgaubtos iš viršaus. Tai būtinai būtina normaliam aukštakrosnės veikimui, todėl apatinė (didelė) sklendė visada yra atvirkštinio kūgio formos. Viršutinės gali būti kitokio dizaino.

Praleisti

Praleisti, iš anglų kalbos. - kaušas, kaušas, atvira burna. Kološa (iš prancūzų kalbos) – sauja, kaušas, kaušas. Beje, čia yra kaliošai. Aukštakrosnės daugiausia tiekiamos su praleidžiamų medžiagų keltuvais. Aukštakrosnės skipas (paveikslėlyje dešinėje) iš skilimo duobės surenka galybę medžiagos, specialiu mechanizmu pakyla palei pasvirusią viaduką (paveikslėlyje kairėje), apvirsta į aukštakrosnę ir grįžta atgal.

Lankstai ir skylės

Aukštakrosnės vamzdžio įtaisas parodytas paveikslo kairėje pusėje, ketaus čiaupo anga yra centre, o šlako - dešinėje:

Džiovintuvo antgalis yra nukreiptas į pačią aukštakrosnės proceso esmę; per jį patogu vizualiai valdyti jo eigą, kuriai ant vamzdžio ortakio įtaisytas žvilgsnis su karščiui atspariu stiklu. Oro slėgis vamzdžio antgalio išėjime yra 2–2,5 atm (2,1–2,625 MPa didesnis už atmosferos slėgį). Anksčiau į tai buvo šaudoma plastikine molio šerdimi iš specialaus ginklo. Dabar įėjimai užplombuoti nuotoliniu būdu valdomu elektriniu ginklu (pavadinimas – duoklė tradicijai), kuris priartėja prie įėjimo. Tai labai sumažino nelaimingų atsitikimų skaičių, traumų riziką ir aukštakrosnės proceso ekologiškumą.

O savo rankomis?

Testas

disciplinoje „Medžiagotyra ir konstrukcinių medžiagų technologija“

Pasirinkimo numeris 10

Atlieka studentas

URBAS, b-NFGDz-32

Kodas: 131720

Ščerbakovas V. G.

Patikrintas: Melnikova I.P.

Saratovas, 2017 m

Užduotis numeris 1. 3

1.1. Nubraižykite aukštakrosnės schemą. 3

1.2. Apibūdinkite atkūrimo lydymosi esmę. keturi

1.3. Nurodykite aukštakrosnės gaminius, aukštakrosnę ir techninius bei ekonominius rodiklius. vienuolika

Užduotis numeris 2. 12

2.1. Apibūdinkite reiškinius, vykstančius metale kaitinant. 12

2.2. Apibūdinkite metalo formavimo temperatūrų diapazono sampratą ir jos nustatymo iš diagramos principą. keturiolika

2.3. Iš diagramos apytiksliai nustatykite plieno, kurio anglies kiekis yra 0,5 %, temperatūros apdorojimo intervalą …………………………………………………………………………………… …………… …………penkiolika

Užduotis numeris 3. 22

Nubraižykite acetileno-deguonies liepsnos schemą ir apibūdinkite jos struktūrą. Nurodykite vario suvirinimo ypatumus Sukurkite apvalkalo (38 pav. a, b) suvirinimo is vario marks M3r proces. Gamyba – vnt. Nustatykite dujinio suvirinimo liepsnos pobūdį, degiklio tipą ir jo galią. Pasirinkite užpildo vielos rūšį ir skersmenį. Nurodykite srauto sudėtį ir suvirinimo būdą (kairėje, dešinėje). Nustatykite nusodinto metalo masę pagal suvirinimo siūlės matmenis. Užpildo vielos suvartojimą nustatykite atsižvelgdami į nuostolius, deguonį, acetileną, kalcio karbidą ir gaminio suvirinimo laiką. Nurodykite suvirinimo siūlės kokybės kontrolės būdus.. 22

Užduotis numeris 4. 23

Pateikite 1, 2, 3 dalių paviršiaus apdorojimo schemas, kurių brėžinys pateiktas pav. 6. Prie kiekvienos schemos nurodykite mašinos, įrankio ir tvirtinimo detalių pavadinimą. Pateikite paviršiaus apdorojimo įrankio 3 eskizus ir ruošinio tvirtinimo elementus paviršiaus apdorojimo metu 1. 23

Literatūra.. 24

Kontrolės užduotis № 1

Nubraižykite aukštakrosnės schemą. Apibūdinkite atkūrimo lydymosi esmę. Nurodykite aukštakrosnės gaminius, aukštakrosnę ir techninius bei ekonominius rodiklius.

Aukštakrosnė skirta geležies lydymui.

Domeno proceso schema.

Šio proceso esmė yra ta, kad krosnyje geležies oksidai, esantys pradinėje medžiagoje – rūdoje, redukuojami kuro degimo produktais – vandeniliu, anglies monoksidu ir kietąja anglimi. Šachtos tipo aukštakrosnės įtaisas nėra labai sudėtingas. Jis susideda iš kelių dalių.

Krosnies dizainas

Viršutinė aukštakrosnės dalis vadinama viršutine. Jame yra dujų išleidimo angos, kurios padeda pašalinti viršutines dujas. Žaliavos čia kraunamos specialiu užpildymo įrenginiu.

Po viršumi yra nupjauto kūgio formos velenas, besiplečiantis žemyn. Ši forma leidžia supaprastinti žaliavų patekimo į ją procesą iš viršaus. Kasykloje žaliava ruošiama specialiu būdu iš rūdos oksidų ir redukuojama geležis.

Plačiausia aukštakrosnės dalis vadinama garu. Čia ištirpsta fliuso ir rūdos atliekos, dėl kurių iš jų gaunamas šlakas.

Kita krosnies dalis yra nupjautas kūgis, besiplečiantis į viršų. Tai vadinama pečių pagalvėlėmis. Šioje konstrukcijos atkarpoje šlako susidarymas baigiasi, paliekant jame tam tikrą srauto ir kietojo kuro kiekį.

Iš viršaus tiekiamas kuras dega židinyje. Jis taip pat padeda kaupti geležį ir šlaką, kurie yra skystos būsenos.

Kurui deginti reikalingas karštas oras. Jis patenka į krosnį iš oro šildytuvų per žiedinį oro kanalą, eidamas per vamzdžius. Židinio dugnas, vadinamas karšiu, yra ant masyvaus gelžbetoninio pamato. Čia yra šlako ir ketaus kaupimasis. Pasibaigus lydymo procesui, ketus ir šlakas išleidžiami per specialius latakus per tam skirtas sriegius į kaušus.

Aukštakrosnės veikimo principas

Aukštakrosnės diagrama.

Aukštakrosnės konstrukcija suprojektuota taip, kad įkrova patektų į dubenį per įkrovimo įrenginį, pagamintą iš mažo kūgio, esančio viršuje. Toliau nuo dubens, nukritus ant didelio kūgio, įkrova patenka į krosnį. Tokia sistema neleidžia dujoms iš aukštakrosnės patekti į aplinką. Po pakrovimo mažas kūgis ir piltuvas žaliavoms priimti pasukami kampu, kuris yra 60 laipsnių kartotinis. Tai būtina norint užtikrinti, kad mišinys būtų tolygiai paskirstytas.

Metalurginė krosnis veikia toliau, įkrova ištirpsta ir toliau mažėja, todėl atsiranda vietos naujoms žaliavų porcijoms. Naudingas aukštakrosnės tūris visada turi būti visiškai užpildytas. Šiuolaikinės aukštakrosnės naudingasis tūris gali būti nuo 2000 iki 50000 m³. Jo aukštis gali siekti 35 m, o tai beveik tris kartus viršija skersmenį. Ši konstrukcija buvo sugalvota neatsitiktinai: aukštakrosnės veikimo principas pagrįstas medžiagų ir dujų judėjimu vienas kito link, o tai leidžia padidinti šilumos naudojimą iki 85%.

Ketus lydomas aukštakrosnėse, kurios yra šachtinės. Ketaus gamybos aukštakrosnėse proceso esmė – geležies oksidų, kurie yra rūdos dalis, dujinių (CO, H2) ir kietųjų (C) reduktorių, susidarančių deginant kurą krosnyje, redukcija.

Aukštakrosnės procesas yra nuolatinis. Iš viršaus į krosnį kraunamos pradinės medžiagos (aglomeratas, granulės, koksas), o į apatinę dalį tiekiamas pašildytas oras ir dujinis, skystas ar miltelių pavidalo kuras. Dujos, gautos deginant kurą, praeina per įkrovimo kolonėlę ir suteikia jai savo šiluminę energiją. Mažėjantis įkrovimas pašildomas, sumažinamas ir ištirpsta. Didžioji kokso dalis sudeginama apatinėje krosnies pusėje kaip šilumos šaltinis, o dalis kokso naudojama geležies redukcijai ir karbiuracijai.

Aukštakrosnė yra galingas ir didelio našumo įrenginys, sunaudojantis daug medžiagų. Šiuolaikinė aukštakrosnė per dieną sunaudoja apie 20 000 tonų įkrovos ir kasdien pagamina apie 12 000 tonų ketaus.

Norint užtikrinti nuolatinį tokio didelio kiekio medžiagų tiekimą ir išėjimą, būtina, kad krosnies konstrukcija būtų paprasta ir patikima ilgą laiką. Aukštakrosnė iš išorės uždaryta į metalinį korpusą, suvirintą iš 25–40 mm storio plieno lakštų. Korpuso vidinėje pusėje yra ugniai atsparus pamušalas, aušinamas apatinėje krosnies dalyje specialių šaldytuvų pagalba - metalinėmis dėžėmis, kurių viduje cirkuliuoja vanduo. Kadangi krosnies vėsinimui reikalingas didelis vandens kiekis, kai kuriose krosnyse naudojamas garuojantis aušinimas, kurio esmė ta, kad į šaldytuvus tiekiama kelis kartus mažiau vandens nei įprastu būdu. Vanduo kaitinamas iki virimo ir greitai išgaruoja, kartu sugerdamas daug šilumos.

Aukštakrosnės vertikalios dalies vidinis kontūras vadinamas krosnies profiliu. Krosnies darbo erdvę sudaro:

viršus;
mano;
garai;
pečiai;
buglė

Į viršų

Tai yra aukštakrosnės viršutinė dalis, per kurią pakraunamos įkrovos medžiagos ir pašalinamos aukštakrosnės arba viršutinės dujos. Pagrindinė viršutinio įrenginio dalis yra įkrovimo įrenginys. Daugumoje aukštakrosnių yra dvigubo kūgio įkrovimo įtaisai. Įprastoje padėtyje abu kūgiai yra uždaryti ir patikimai izoliuoja krosnies vidų nuo atmosferos. Pakrovus įkrovą į priėmimo piltuvą, mažasis kūgis nuleidžiamas ir įkrova krenta ant didelio kūgio. Mažas kūgis uždarytas. Po to, kai ant didelio kūgio surenkamas iš anksto nustatytas įkrovos kiekis, didelis kūgis nuleidžiamas, kai mažasis kūgis uždarytas, ir įkrova pilama į krosnį. Po to didelis kūgis užsidaro. Taigi aukštakrosnės darbo erdvė yra visam laikui sandari.

Į krosnies viršų įkrovos medžiagos dažniausiai tiekiamos iš vienos pusės. Dėl to mažo kūgio piltuvėlyje susidaro nuolydis. Ilgalaikis aukštakrosnės veikimas su iškreiptu įkrovimo lygiu yra nepriimtinas. Siekiant pašalinti šį reiškinį, priėmimo piltuvas ir mažas kūgis yra priversti suktis. Pakrovus įkrovą, piltuvėlis kartu su kūgiu sukasi 60 kartotiniu kampu, dėl ko, iškrovus kelis padavimus, visiškai pašalinami nelygumai. 0

Šiuolaikinėse krosnyse galima įrengti sudėtingesnius įkrovimo įrenginius. Vietoj didelio kūgio sumontuotas besisukantis latakas, kurio kampą galima reguliuoti. Ši konstrukcija leidžia keisti medžiagų tiekimo vietą pagal viršaus skersmenį.

Lydymo aukštakrosnėje metu susidaro didelis kiekis dujų, kurios pašalinamos iš viršutinės krosnies dalies. Tokios dujos vadinamos viršutinėmis dujomis. Dujose yra degiųjų CO ir H2 komponentų, todėl metalurgijos gamyboje jos naudojamos kaip dujinis kuras. Be to, eidamos per įkrovimo kolonėlę, dujos sulaiko mažas geležies turinčių medžiagų daleles, sudarydamos vadinamąsias dūmų dulkes. Dulkės surenkamos specialiuose dujų valytuvuose ir naudojamos kaip įkrovos priedas aglomeracijos ar granulių gamybos metu.

Mano

Kasykla sudaro dauguma bendras krosnies aukštis ir tūris. Veleno profilis, kuris yra nupjautas kūgis, besiplečiantis į apačią, užtikrina tolygų įkrovos medžiagų nuleidimą ir atsipalaidavimą. Didelis veleno aukštis leidžia termiškai ir chemiškai apdoroti medžiagas kylančiomis karštomis dujomis.

Rasparas

Tai yra didžiausio skersmens krosnies darbinės erdvės vidurinė cilindrinė dalis. Garinimas šiek tiek padidina krosnies tūrį ir pašalina galimus medžiagų vėlavimus.

Pečiai

Tai krosnies profilio dalis, esanti po garais ir vaizduojanti nupjautą kūgį, nukreiptą į garą plačiu pagrindu. Atvirkštinis pečių nusmailėjimas atitinka išlydytų medžiagų tūrio sumažėjimą formuojantis ketui ir šlakui.

Ragas

Tai apatinė cilindrinė krosnies dalis, kurioje atliekami aukštos temperatūros aukštakrosnės procesai. Židinyje dega koksas ir susidaro aukštakrosnės dujos, skystųjų fazių sąveika, skystų lydymosi produktų (ketaus ir šlako) kaupimasis ir jų periodinis išleidimas iš krosnies. Ragas susideda iš viršutinės arba vamzdžio dalies ir apatinio arba metalinio imtuvo. Metalinio imtuvo dugnas vadinamas karšis.

Apatinėje židinio dalyje yra ketaus ir šlako čiaupo angos, kurios yra angos ketaus ir šlako išleidimui. Po ketaus išleidimo anga uždaroma specialia ugniai atsparia mase, naudojant vadinamąjį pistoletą, kuris yra cilindras su stūmokliu. Prieš atidarant ketaus sriegio angą, pistoletas užpildomas ugniai atsparia sriegio mase. Pasibaigus ketaus gamybai, pistoletas atnešamas į sriegio angą, o stūmoklio mechanizmo pagalba iš pistoleto išspaudžiama sriegio skylės masė ir užpildomas sriegio kanalas. Norint atidaryti ketaus sriegio skylę, naudojama speciali gręžimo mašina, kuri sriegio masėje išgręžia skylę, per kurią išleidžiamas ketus.

Šlako angos yra 1500 - 2000 mm aukštyje nuo ketaus sriegio angos lygio ir uždaromos šlako kamščiu, kuris yra plieninis strypas su antgaliu. Iš aukštakrosnės išeinantis ketus ir šlakas per latakus nukreipiami į geležies ir šlako kaušus. Šiuo metu šlakas daugiausia gaminamas kartu su ketaus ir atskiriamas nuo ketaus. specialus prietaisas ant orkaitės latako.

Iš aukštakrosnės pro čiaupo angą ištekantis šlakas krosnies latake atskiriamas nuo geležies skiriamosios plokštės ir hidraulinio sandariklio funkciją atliekančio praėjimo pagalba. Didelio tankio ketus patenka į tarpą po skiriamąja plokšte, o lengvesnis šlakas išleidžiamas į šoninį lataką.

Jei ketus reikia tiekti kitoms įmonėms, jis specialia liejimo mašina supilamas į 30–40 kg svorio luitus (luitus).

Viršutinėje krosnies dalyje, 2700–3500 mm atstumu nuo ketaus čiaupo angos ašies, aplink krosnies perimetrą reguliariais intervalais įrengiami oro antgaliai, per kuriuos įkaitinama iki 1100–1300 °. Į krosnį paduodamas C, taip pat gamtinės dujos ir kiti kuro priedai (mazutas, susmulkintas kuras). Kiekviena aukštakrosnė yra aprūpinta savo orapūtės pūtimu. Srautinis šildymas atliekamas regeneracinio tipo oro šildytuvuose, kai, veikiant degančių dujų šilumai, pirmiausia pašildomas iš ugniai atsparių plytų pagamintas oro šildytuvo antgalis, o po to pro jį leidžiamas oras, paimant šilumą iš antgalio. Purkštuko šildymo laikotarpiu į degimo kamerą tiekiami dujos ir oras, kad jis sudegtų. Degimo produktai, praeinantys per antgalį, jį pašildo ir patenka į kaminą. Aukštakrosnės metu šaltas oras patenka į šildomą antgalį, sušyla, o tada tiekiamas į aukštakrosnę. Kai tik antgalis tiek atvėsęs, kad oras negali pašildyti iki nustatytos temperatūros, jis perkeliamas į kitą oro šildytuvą, o atvėsęs – kaitinamas. Oro šildytuvo antgalis atvėsta greičiau nei įkaista. Todėl aukštakrosnės oro šildytuvų blokas susideda iš 3 - 4 įrenginių, iš kurių vienas šildo orą, o likusieji yra šildomi. Aukštakrosnės profilis pasižymi atskirų elementų skersmenimis, aukščiais ir pasvirimo kampais. Kai kurių krosnių matmenys pateikti 1 lentelėje.

1 lentelė. Orkaitės matmenys

Matmenys, mm	Naudingas krosnies tūris, m3
Matmenys, mm	2000	3000	5000
Skersmuo:
kalvė	9750	11700	14900
raspara	10900	12900	16300
viršuje	7300	8200	11200
Aukštis:
užbaigti	32350	34650	36900
naudinga	29200	32200	32200
kalvė	3600	3900	4500
kasyklos	18200	20100	19500

Kiekvienos krosnies dalies matmenys turi būti susieti vienas su kitu ir būti tam tikromis proporcijomis su kitų krosnies dalių matmenimis. Krosnies profilis turi būti racionalus, kuris numato esmines sąlygas domeno procesas:

sklandus ir stabilus įkrovimo medžiagų nuleidimas;
palankus artėjančio dujų srauto paskirstymas;
palanki atsigavimo procesų raida ir geležies bei šlako susidarymas.

Pagrindiniai dydžiai, apibūdinantys darbo erdvės matmenis, yra naudingas krosnies tūris ir naudingas aukštis. Jie apima aukštį ir tūrį, užpildytą medžiagomis ir lydymo produktais. Nustatant šiuos parametrus, viršutiniu lygiu imamas pripildymo įrenginio didelio kūgio apatinio krašto ženklas nuleistoje padėtyje, o apatinis lygis yra ketaus čiaupo angos ašies lygis.