Senā domnas krāsns. Domnas krāsns: ierīce un darbības princips

Produktivitāti nosaka krāsns izmērs. Maksimālā jauda tiek novērota, ja šahtas tipa krāšņu tilpums ir 2-5 tūkstoši kubikmetru. m To diametrs ir 11-16 m, augstums - 32-37 m.

Domnas shēma

Vārpstas krāsns sastāv no šādiem elementiem:
tops;
mīnas;
tvaiks;
pleci;
kalums;
brekši.

Tops- viens no darba telpas elementiem, kas nodrošina noteiktu materiālu līmeni, kas sadalīts pa raktuves sekciju.

Manējais- domnas cilindriskā daļa, kurā tiek uzturēta pietiekama temperatūra, lai izkausētu lādiņu. Dzelzs reducēšana notiek tajā pašā krāsns daļā.

Raspar- visplašākā konstrukcijas daļa, kas paredzēta galvenajiem kausēšanas procesiem. Zemāk ir pleci, kas veicina pārkaršanu un kausējuma un izdedžu pārvietošanos uz nākamo konstrukcijas sadaļu.

Ragu liek virs brekša, kas ir mūris, kas veidots, izmantojot šamota ķieģeļus. Rags ir tā krāsns daļa, kurā tiek savākti un. Starp lāpstiņām un pavardu atrodas caurules karstās (ar skābekli bagātināta gaisa) un dabasgāzes padevei.

Darbības princips

Maisījums tiek padots ar pacēlāja palīdzību un nonāk uztveršanas piltuvē. Lādiņa sastāvu attēlo kaļķakmens, kokss, kušanas aglomerāts un rūda. Ir iespēja pievienot granulas.
Augšējie konusi (lieli un mazi) darbojas pārmaiņus, pārnesot materiālu maisījumu uz vārpstu. Domnas darbības procesā notiek pakāpeniska lādiņa plūsma. Karsēšanu veic koksa sadegšanas rezultātā, ko papildina siltuma izdalīšanās.

Kurtuves gāzes temperatūra ir robežās no 1900 līdz 2100 grādiem pēc Celsija. Tas sastāv no N2, H2 un CO. Pārvietojoties slānī, tas ne tikai veicina tā sildīšanu, bet arī uzsāk dzelzs reducēšanas procesus. Augsta gāzes temperatūra tiek sasniegta, pateicoties gaisa sildītājos augstajai gaisa temperatūrai (1000-2000 grādi).
Gāze ar temperatūru 250 - 300 grādi, kas nāk no kurtuves, ir domna, pēc putekļu noņemšanas - domnas krāsns. Domnas gāzes zemākā siltumspēja atbilst 3,5 - 5,5 MJ/m 3 . Sastāvs ir atšķirīgs, to nosaka dabasgāzes padeves un sprādziena bagātināšanas ar skābekli rezultātā, to pārstāv šādas vielas:

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

Būtībā gāze ir nepieciešama, lai domnas gaisa sildītāju sprauslām nodrošinātu noteiktu temperatūru. Kombinācijā ar dabīgo vai koksa krāsns gāzi to izmanto dažādām krāsnīm, tai skaitā termiskajām un apkures krāsnīm.
Dzelzs, kas nonāk domnas apakšējā daļā, izkūst un uzkrājas pavardā čuguna veidā. Šķidrie izdedži veidojas no oksīdiem, dzelzs, savienojoties ar un paliek uz čuguna virsmas, jo tam ir mazāks blīvums.

Periodiski čuguns un izdedži iziet caur atbilstošajiem caurumiem - čugunu, izdedžiem. Gadījumos, kad izdedžu daudzums ir niecīgs, izmanto tikai čuguna krāna atveri. Izdedžu atdalīšana notiek liešanas vietā. Čuguna temperatūra šķidrā veidā ir robežās no 1420 līdz 1520 grādiem.

Augsta domnas produktivitāte tiek panākta, pateicoties jaudīgu gaisa sildītāju klātbūtnei, kas ir reģeneratīvā tipa siltummaiņi. Bieži vien domnas gaisa sildītājus par godu to radītājam sauc par coperiem.
Cowper - vertikāli novietots korpuss cilindra formā, kas izveidots no loksnes un ķieģeļu sprauslas. Gaisa sildītāja sadegšanas kamera, proti, tās apakšējā daļa, sastāv no degļa un karstās strūklas gaisa kanāla. Apakšpakojuma telpā tika izmantoti vārsti, kas ļāva nodrošināt savienojumu ar izeju uz dūmvadu un aukstās strūklas gaisa kanālu.

Modernā versijaŠahtas kurtuve ir izgatavota ar četriem pamīšus strādājošiem spārniem: viena no abām svirām sprauslas uzkarsēšana notiek, ieplūstot līdz augstai temperatūrai uzkarsētām dūmgāzēm, caur trešo kārbu iekļūst sakarsētais gaiss. Ceturtais copers ir rezerve.

Pūšanas ilgums ir 50-90 minūtes, pēc tam atdzesēto kārbu uzkarsē, pūšanu veic nākamajā karstākajā tvertnē. Sildīšanas laikā deglis darbojas, dūmgāzes caur atvērto vārstu bez šķēršļiem iekļūst dūmvadā. Šajā laikā vārsti, kas atrodas uz karstā un aukstā gaisa kanāliem, ir aizvērti.
Degvielas sadegšanas rezultātā veidojas sadegšanas produkti, kas virzās uz augšu un no sadegšanas kameras nonāk kupola telpā, pēc tam nolaižas un uzsilda sprauslu. Tikai pēc tam caur dūmu vārstu skurstenī nonāk degvielas produkti, kuru temperatūra ir 250-400 grādi.

Pūšanas laikā notiek apgrieztais process: dūmu vārsts ir aizvērts, deglis nedarbojas, savukārt vārsti, kas uzstādīti uz karstā un aukstā gaisa vadiem, ir atvērti. Aukstā strūkla tiek padota uz zempildes telpu ar spiedienu 3,5-4 atm, pēc tam tā virzās pa apsildāmu sprauslu un uzkarsētā veidā caur sadegšanas kameru nonāk karstās strūklas gaisa kanālā, no kurienes tiek padots. krāsnī.

Noteiktos apstākļos strūklu var mitrināt un bagātināt ar slāpekli vai skābekli. Lietojot slāpekli, iespējams ekonomiski tērēt un kontrolēt kausēšanas procesu domnā. Koksa ietaupīšana ir iespējama arī, bagātinot sprādzienu ar skābekli līdz 35-40%, kombinējot ar dabasgāzi. Palielinot mitrumu līdz 3-5%, ir iespējams iegūt augstāku strūklas karsēšanas temperatūru varavā. Šādi rezultāti tiek sasniegti, pateicoties starojuma siltuma pārneses pastiprināšanai iepakojumā.

Cepuru augstums ir aptuveni 30-35 m, diametrs ne vairāk kā 9 m Sprauslas augšējā un apakšējā daļa ir attiecīgi izgatavotas no dinas vai augsta alumīnija oksīda ķieģeļiem un ugunsizturīgiem. Šūnas 4545, 13045, 110110 mm ir izveidotas no iepakota ķieģeļa, kura biezums ir 40 mm. Domnas krāsnīs izmanto arī citus blīvējumus, proti, blīvējumus, kas sastāv no sešslāņu blokiem ar horizontālām ejām un apaļām kamerām. Tiek izmantotas arī sprauslas, kuru pamatā ir bumbiņas ar augstu alumīnija oksīda saturu.

Katram ķieģeļu sprauslas tilpuma kubikmetram ir paredzēta aptuvenā sildvirsma 22-25 kvadrātmetri. m Domnas tilpums ir 1-2 reizes lielāks par vara sprauslas tilpumu. Piemēram, ar krāsns tilpumu 3000 kubikmetri. m tilpuma cowper būs aptuveni 2000 kubikmetru. m (3000 / 1,5).

Visizplatītākie ir kauji, kas aprīkoti ar iebūvētu sadegšanas kameru. To galvenie trūkumi ir pārmērīga jumta apsildīšana, sadegšanas kameras deformācija ilgstošas krāsns darbības rezultātā. Varša deglis var būt attālināts, un sadegšanas kamera var atrasties arī zem kupola. Attālinātā degļa klātbūtnē tiek nodrošināta augsta izturība un ērtības, taču šādu ierīču cena ir visaugstākā. Cowpers, kas aprīkoti ar kupolveida sadegšanas kameru, ir lētākie, taču darbība ir sarežģītāka, jo deglis un vārsti atrodas diezgan augstu.

Pūšanas procesā temperatūra, līdz kurai tiek uzkarsēts gaiss (1350-1400 grādi), pakāpeniski pazeminās un ir robežās no 1050 līdz 1200 grādiem. Izmantojot stacionāru domnu, šādas svārstības tiek novērstas, kontrolējot temperatūru. Vēlamie indikatori parādās aukstā gaisa pievienošanas rezultātā no aukstās strūklas gaisa kanāla. Sprādziena temperatūra tiek samazināta līdz 1000-2000 grādiem, un līdz ar to arī aukstā gaisa saturs maisījumā.

Aptuvenais dzelzs ražošanas materiālu bilance domnā

Apsveriet siltuma bilanci, kausējot 1 kg čuguna. Sastādot atlikumus, tiek ņemts vērā aglomerāts, čuguns, izdedži un domnas gāze.

Granulas: dzelzs oksīds (III) - 81%, silīcija dioksīds - 7%, kalcija oksīds - 5%, dzelzs oksīds (II) - 4%, oksīds un oksīds - 1%, mangāna oksīds - 0,3%, fosfora oksīds - aptuveni 0,09 %, sērs - aptuveni 0,03%.

Aglomerāts: dzelzs oksīds (III) - 63%, dzelzs oksīds (II) - 16%, kalcija oksīds - 10%, silīcija dioksīds - 7%, alumīnija oksīds - 2%, magnija oksīds un mangāna oksīds - 1%, fosfora oksīds - apmēram 0,25%, sērs - apmēram 0,01%.

Čuguns: dzelzs - 94,2%, ogleklis - 4,5%, mangāns - 0,7%, silīcijs - 0,6%, sērs - aptuveni 0,03%.

Sārņi: kalcija oksīds - 43%, silīcija dioksīds - 36%, alumīnija oksīds - 10%, magnija oksīds - 7%, mangāna oksīds - 2%, dzelzs (II) oksīds un sērs - 1%.

Domnas gāze: slāpeklis - 44%, - 25,2%, oglekļa dioksīds - 18%, ūdeņradis - 12,5%, metāns - 0,3%.

Analizēsim degvielas patēriņu kušanas aglomerāta izmantošanas rezultātā. Degvielas izmaksas tiek noteiktas, pamatojoties uz dabasgāzes un koksa patēriņu (510-560 kg etalondegvielas / sakausējuma tonna), kopā ar gāzes patēriņu, kas novirzīts gaisa sildītāja apkurei (90-100 kg etalondegvielas / tonna). sakausējuma), izņemot domnas gāzes izvadi (170-210 kg degvielas ekvivalenta/t sakausējuma). Rezultātā kopējais patēriņš ir šāds: 535 + 95 - 190 = 440 (kg c.e./t sakausējuma).

Ņemot vērā to, ka koksa un aglomerāta ražošanai jau ir patērēts noteikts degvielas daudzums (attiecīgi aptuveni 430-490 kg uz 1 tonnu sakausējuma un 1200-1800 kg uz 1 tonnu sakausējuma), kopējais primārās degvielas patēriņš. degviela, kas nepieciešama, lai saražotu tonnu sakausējuma, ir: 440 + 40 + 170 = 650 (kg etalondegvielas/t), no kuriem 170 un 40 kg etalondegvielas/t, pārrēķinot uz tonnu sakausējuma, arī tiek izlietoti ražošanā. no koksa.

Domnas veiktspēju novērtē pēc lietderīgā tilpuma izmantošanas koeficienta (KIPO). Rādītāju aprēķina kā būves lietderīgā tilpuma attiecību pret dzelzs kausēšanu 24 stundu laikā. Mūsdienu krāsnīm norma ir 0,43-0,75 kubikmetri. m diena / t. Jo zemāks KIPO, jo efektīvāk tiek izmantota krāsns.
Loģiskāk rādītāju uzskatīt par ražīguma attiecību pret tilpuma vienību. Ērtāk ir izmantot domnas īpatnējās produktivitātes rādītāju (Pu = 1 / KIPO), kura vērtība ir 1,3-2,3 tonnas (kubikmetri / dienā).

Degvielas ekonomija ir iespējama, ja tiek ievēroti šādi ieteikumi:

Gāzes spiediena palielināšana augšpusē līdz 1,5-2 atm (samazinot gāzu tilpumu, ir iespējams samazināt augšējo putekļu noņemšanu vai palielināt strūklas patēriņu);
pulverizētu ogļu izmantošana pavardā, lai ietaupītu aptuveni 0,8 kg koksa uz kilogramu ogļu pulveri;
temperatūras paaugstināšana, līdz kurai tiek uzkarsēts gaiss kabīnēs, lai samazinātu koksa patēriņu;
kauvju izplūdes gāzu siltuma pielietošana, lai paaugstinātu gaisa un domnas gāzes temperatūru pirms to ievadīšanas sadegšanas kamerā;
apsildāmo reducējošo gāzu padeve tāpat kā metalizācijas krāsnīs (iespējams samazināt koksa patēriņu, iespējams ietaupīt līdz 20% kurināmā);
ugunīgo šķidro izdedžu fiziskā siltuma izmantošana (šīs problēmas risinājums ir daudzsološs, bet vēl nav ieviests periodiskas izdedžu izdalīšanās dēļ).

Domnu ražošana ir resursietilpīgs un dārgs process, ko nevar ražot masveidā. Tā kā domnas tiek izmantotas tikai rūpniecībā, to projektēšana un montāža tiek veikta konkrētam metalurģijas kompleksam, kas ietver daudzas telpas un iekšējās infrastruktūras sastāvdaļas. Šāda situācija vērojama ne tikai Krievijas Federācijā, bet arī citās pasaules valstīs, kurām ir savas metalurģijas iekārtas.

Domnas ražošanas un uzstādīšanas izmaksas ir diezgan augstas darba sarežģītības dēļ. Piemērs ir liels domnas komplekss Nr.7 ar nosaukumu Rossiyanka, kas uzstādīts 2011. gadā. Tās izmaksas sasniedza 43 miljardus rubļu, ražošanā tika iesaistīti labākie RV un ārvalstu inženieri.

Kompleksā ietilpst šādi mezgli:

rūdas uztveršanas ierīce;
bunkuru plaukta un centrālā rumbas piegādes stacijas;
bunkuru plaukts;
kompresoru stacija (uzstādīta lietuves pagalmā);
pulverizētu ogļu iesmidzināšanas iekārta;
koģenerācijas izmantošana;
vadības centrs un administratīvā ēka;
lietuves pagalms;
domnas krāsns;
gaisa sildīšanas bloki;
sūkņu stacija.

Sarežģīta veiktspēja:

Jaunais komplekss nodrošina vairāk nekā 9450 tonnu čuguna ražošanu dienā, kurtuves lietderīgais tilpums ir 490 kubikmetri, bet darba apjoms - 3650 kubikmetri. Domnas dizains nodrošina bezatkritumiem un videi draudzīgu čuguna ražošanu, kā blakusproduktus iegūst domnu gāzi termoelektrostacijām un ceļu būvē izmantojamos izdedžus.

Literatūra un avoti

Babarikins N.N. Domēna procesa teorija un tehnoloģija. - Magņitogorska: GOU VPO "MGTU", 2009. - S. 15. - 257 lpp.
Karabasovs Ju.S., Černousovs P.I., Korotčenko N.A., Golubevs O.V. Metalurģija un laiks: enciklopēdija. T. 6. Metalurģija un sabiedrība. Savstarpēja ietekme un attīstība. - Maskava: Red. MISiS nams, 2014. - 224 lpp. - ISBN 978-5-87623-536-7.
Skaidrojošā metalurģijas vārdnīca. Pamatnosacījumi / Ed. V. I. Kumaņina. - M.: kriev. jaz., 1989. - 446 lpp. - ISBN 5-200-00797-6.
Efimenko G. G., Gimmelfarb A. A., Ļevčenko V. E. Dzelzs metalurģija. - Kijeva.: Vyscha skola, 1988. - 352 lpp.
Fersman A. E. Interesanta ģeoķīmija. - M.: Detgiz, 1954. - 486 lpp.
Ramm A. N. Mūsdienu domēna process. - Maskava.: Metalurģija, 1980. - 303 lpp.
Tovarovskis I. G. Domnas krāsns. 2. izdevums.- Dņepropetrovska: "Sliekšņi", 2009.-768 lpp.
Andronovs V.N. Melno metālu ieguve no dabīgām un tehnogēnām izejvielām. domēna process. - Doņecka: Nord-Press, 2009.-377 lpp. - .
G. N. Elanskis, B. V. Linčevskis, A. A. Kalmeņevs Metālu ražošanas un apstrādes pamati. Maskava 2005

Krāšņu mērķis

Čuguna ražošana domnā ir svarīga melnās metalurģijas nozare. Šim darbam ir nepieciešams ne tikai izmantot īpašu aprīkojumu, bet arī rūpīgi ievērot noteiktas tehnoloģijas.

Kausēšanu veic domnā no atkritumiem un rūdas vielām. Rūdas vielas loma var būt sarkana, brūna, spārna, magnētiskā dzelzsrūda vai mangāna rūdas.

Dzelzs reducēšana ir viens no galvenajiem čuguna ražošanas posmiem. Šī procesa rezultātā dzelzs kļūst ciets. Pēc tam tas tiek pazemināts tvaikā, kas veicina oglekļa šķīšanu dzelzē. Tādējādi notiek čuguna veidošanās. Tieši krāsns karstajā daļā sāk kust pats čuguns, lēnām plūstot uz leju.

Domnas darbības princips ir atkarīgs no šīs lielgabarīta ierīces veida. Ir koksa krāsnis un ogļu krāsnis. Pirmie strādā pie koksa, otrie, attiecīgi, uz oglēm. Šahtas krāsns ir paredzēta nepārtrauktai darbībai. Šī aprīkojuma forma ir divi konusi, kas salocīti ar platām pamatņu malām. Starp šiem konusiem atrodas krāsns daļa, kurai ir cilindriska forma - tvaiks.

Rūpnieciskā domna, ko sauc par kausēšanas iekārtu, ir paredzēta apstrādātā materiāla pārvietošanai no viena stāvokļa uz otru. Tātad cietais stāvoklis pakāpeniski, temperatūras ietekmē, kas pārsniedz kušanas temperatūru, pāriet šķidrā stāvoklī. Materiāls, kas novests līdz šķidram stāvoklim, var būt piekārtā stāvoklī, kā arī veidnē, tīģelī, raktuvju pavardā vai vannā uz pavarda. Rūpnieciskās domnas tiek izmantotas metālu ražošanai no rūdām. Tieši tajos notiek krāsaino metālu un tērauda kausēšanas, stikla kausēšanas un citi procesi.

Domnu remontu var veikt vairākos veidos. Galvenā remontdarbi tiek veikti pēc nepieciešamības vai saistībā ar plānoto kapitālremontu. Tieši šajā periodā nepārtrauktais darba process tiek apturēts. Kapitālais remonts ir sadalīts trīs izplūdes veidos. Saskaņā ar pirmo remonta kategoriju ir pilnībā jāizlaiž šķidrie kausēšanas produkti no pavarda un jāveic rūpīga visu iekārtu pārbaude. Otrā kategorija norāda uz vidējo remontu ar dažu elementu nomaiņu. Trešā remonta kategorija ietver uzpildes ierīču nomaiņu un augšējās aizsardzības grozīšanu.

atsauces informācija

DokumentiTiesību aktiPaziņojumiDokumentu apstiprināšanaLīgumiPriekšlikumu pieprasījumi Darba uzdevumiAttīstības plāniDokumentācijaAnalīzePasākumiKonkursi RezultātiPilsētu administrācijasPasūtījumiLīgumiDarbu izpildePieteikumu izskatīšanas protokoliIzsolesProjektiProtokoliBudžeta organizācijasProgrammasM Pārskati pēc atsaucēmDokumentu bāzeVērtspapīri Noteikumi Finanšu dokumenti Dekrēti Rubrika pēc tēmas Krievijas Federācijas finanses reģioni pēc precīziem datumiemNoteikumi Noteikumi Zinātniskā terminoloģijaFinanšuEkonomika Laiks Datumi20152016Finanšu dokumenti

Kā tas darbojas

Lādiņu ielej domnā caur augšpusi nepārtrauktās porcijās.

Lai nodrošinātu darbu nepārtrauktību, pie domnas tiek ierīkota granulu (aglomerāta), kušņu un koksa noliktava - bunkurs, kas paredzēts partijām.

Izejvielu piegāde bunkuriem, kā arī lādiņa padeve uzpildes ierīcēm augšpusē tiek veikta pēc nepārtrauktas shēmas, izmantojot konveijerus.

Nokrītot zem sava svara, lādiņš nonāk kurtuves vidusdaļā, kur koksa sadegšanas rezultātā radušos karsto gāzu ietekmē dzelzsrūdas materiāls tiek uzkarsēts, un atlikušās gāzes iziet caur augšpusi.

Kurtuvē, kas atrodas kurtuves apakšā, atrodas ierīces karstā gaisa plūsmu padevei zem spiediena - tuyeres. Korpusiem ir logi ar karstumizturīgu stiklu, kas ļauj vizuāli kontrolēt procesu.

Lūdzu, ņemiet vērā: lai aizsargātu pret augstām temperatūrām, ierīces tiek atdzesētas ar ūdeni caur iekšā esošajiem kanāliem.

Kurtuvē degošais kokss dod rūdas kausēšanai nepieciešamo temperatūru, kas pārsniedz +2000 gr.

Degšanas laikā kokss un skābeklis apvienojas, veidojot oglekļa dioksīdu.

Augstas temperatūras ietekme uz oglekļa dioksīdu pārvērš to oglekļa monoksīdā, kas aplaupa rūdu un samazina dzelzi. Dzelzs veidošanās process notiek pēc dzelzs pārejas caur karsta koksa slāņiem.Šī procesa rezultātā dzelzs tiek piesātināts ar oglekli.

Pēc čuguna uzkrāšanās krāsnī šķidrais metāls tiek atbrīvots caur zemāk esošajiem caurumiem - caurumiem. Pirmkārt, caur augšējo caurumu izdalās izdedži, bet pēc tam caur apakšējo caurumu - čuguns. Pa speciāliem kanāliem čugunu ielej uz dzelzceļa platformām novietotos kausos un transportē tālākai apstrādei.

Liešanas čuguns, kas vēlāk tiks izmantots lējumu ražošanai, nonāk liešanas mašīnā un, sacietējot, pārvēršas stieņos - lietņos.

Tērauda ražošanai tiek izmantots čuguns, ko sauc par konversijas čugunu - tas veido līdz 80% no saražotā.

Čuls tiek transportēts uz tērauda cehu ar pārveidotājiem, martena vai elektriskām krāsnīm. Mūsdienīgās, milzīgās domnās sadegšanas procesu atbalstam izmanto ne tikai karstā gaisa plūsmas, bet arī tīru skābekli, ko izmanto kopā ar dabasgāzi.

Šī tehnoloģija ļauj patērēt mazāku koksa daudzumu, bet tehnoloģiski ir sarežģītāks. Tāpēc ražošanas procesa kontrolei, optimālo kausēšanas režīmu izvēlei tiek izmantoti datori, kas spēj vienlaicīgi analizēt visu sistēmu darbību.

Noskatieties informatīvu video, kurā aprakstīts domnas darbības princips un darbības nianses:

Domnas iekārta

Domnas dizains ir ļoti sarežģīts, tas ir liels komplekss, kas ietver šādus elementus:

karstās strūklas zona;
kušanas zona (tas ietver pavardu un plecus);
tvaiks, tas ir, zona, kurā tiek reducēts FeO;
raktuves, kur tiek reducēts Fe2O3;
augšdaļa ar materiāla priekšsildīšanu;
domnas gāze;
apgabals, kurā atrodas materiāla kolonna;
izlaidumi izdedžiem un šķidrajam dzelzs;
atgāzu savākšana.

Domnas augstums var sasniegt 40 m, svars - līdz 35 000 tonnu, darba zonas jauda ir atkarīga no kompleksa parametriem.

Precīzas vērtības ir atkarīgas no uzņēmuma darba slodzes un tā mērķa, prasībām attiecībā uz saņemtā metāla apjomu un citiem parametriem.

Detalizētāka ierīces versija:

Domnas remonta kategorija

Domnas darba stāvokļa uzturēšanai regulāri (ik pēc 3-15 gadiem) tiek veikts kapitālais remonts. Tas ir sadalīts trīs veidos:

Pirmajā kategorijā ietilpst darbs pie kausēšanas produktu izlaišanas, tehnoloģiskajā procesā izmantoto iekārtu pārbaude.
Otrā kategorija ir pilnīga iekārtu elementu nomaiņa, kas pakļauta vidējiem remontdarbiem.
Trešajai kategorijai nepieciešama pilnīga ierīces nomaiņa, pēc kuras tiek veikta jauna izejmateriālu pildīšana ar topu iztaisnošanu.

Sistēmas un aprīkojums

Domnas krāsns ir ne tikai iekārta čuguna ražošanai, bet arī daudzas palīgierīces. Tās ir uzlādes un koksa padeves sistēma, izdedžu, izkausētā dzelzs un gāzu noņemšana, automātiskā vadības sistēma, kārbas un daudz kas cits.

Krāsns darbības principi palika tādi paši kā pirms gadsimtiem, bet mūsdienīgi datorsistēmas un ražošanas automatizācija ir padarījusi domnu efektīvāku un drošāku.

Cowpers

Domnas krāsns modernais dizains paredz pieplūdes gaisa sildīšanai izmantot kārbu. Šī ir cikliskas darbības instalācija no karstumizturīga materiāla, kas nodrošina sprauslas uzsildīšanu līdz 1200°C.

Cowper ieslēdzas, kad sprausla atdziest līdz 800-900°C, kas ļauj nodrošināt procesa nepārtrauktību, samazināt koksa patēriņu un palielināt kopējo konstrukcijas efektivitāti.

Iepriekš šāda ierīce netika izmantota, bet kopš 19. gs. tā noteikti ir domnas sastāvdaļa.

Cowper akumulatoru skaits ir atkarīgs no kompleksa lieluma, bet parasti tie ir vismaz trīs, kas tiek darīts, cerot uz iespējamu avāriju un saglabājot darbspēju.

augšējais aparāts

Augšējais aparāts - šī daļa ir visatbildīgākā un svarīgākā, tajā skaitā trīs gāzes slūžas, kas darbojas pēc saskaņotas shēmas. . Šī mezgla darbības cikls ir šāds:

Šī mezgla darbības cikls ir šāds:

sākuma stāvoklī konuss ir pacelts, tas bloķē izeju, apakšējais konuss ir nolaists;
skips ielādē lādiņu augšpusē;
rotējošā piltuve griežas un izvada izejmateriālu caur logiem uz nelielu konusu;
piltuve atgriežas sākotnējā stāvoklī, aizverot logus;
mazais konuss tiek nolaists, slodze nonāk starpkonusu telpā, pēc tam konuss paceļas;
lielais konuss ieņem sākotnējo stāvokli, izlaižot lādiņu domnas dobumā apstrādei.

Izlaist

Skips ir īpaši uzlādes pacēlāji. Ar šādu galošu pacēlāju palīdzību no trases bedres tiek uztvertas izejvielas, kuras tiek barotas pa slīpo pārvadu.

Tad galošas tiek apgāztas, ievadot lādiņu iekraušanas zonā, un atgriežas pēc jaunas porcijas. Mūsdienās šis process tiek veikts automātiski, kontrolei tiek izmantotas īpašas datorizētas vienības.

Tuyeres un caurumi

Krāsns lāpstiņas sprausla tiek virzīta tās dobumā, caur kuru iespējams novērot kušanas procesa gaitu. Lai to izdarītu, caur speciāliem gaisa kanāliem tiek montēti peepers ar karstumizturīgiem stikliem. Griezuma vietā spiediens var sasniegt vērtību 2,1-2,625 MPa.

Caurumus izmanto čuguna un izdedžu notecināšanai, tūlīt pēc izsitīšanas tās cieši noblīvē ar speciālu mālu. Agrāk tika izmantoti ieroči, kas tika būvēti ar plastmasas māla serdi, šodien tiek izmantoti tālvadības lielgabali, kas var pietuvoties konstrukcijai. Šis lēmums ļāva samazināt procesa traumu un negadījumu skaitu, padarīt to uzticamāku.

Domnas iekārta

Mūsdienīga krāsns ir milzīga konstrukcija, kas sver līdz 35 000 tonnu un ir līdz 40 m augsta.Lai būtu iespējama daudzu gadu kausēšana bez dīkstāves, krāsnij ir jābūt izturīgai un uzticamai. Ārpusē ierīce ir pārklāta ar tērauda korpusu - pamatne ir izklāta ar biezām loksnēm (līdz 4 cm).

Iekšpusē ir ugunsdroša odere. Tam nepieciešama pastāvīga dzesēšana, tāpēc zemāk ir uzstādīti metāla konteineri, kuros cirkulē ūdens. Tā kā ir nepieciešams daudz šķidruma, dažreiz tiek izmantota iztvaikošanas dzesēšana. Metodes būtība ir verdoša ūdens iztvaicēšana, kas aktīvi uzsūcas siltumenerģija.

2. attēls. Domnas iekārta

Krāsns ir struktūra, kas sastāv no daudziem elementiem. Galvenās no tām ir:

kapuci ();
tvaiks;
mans;
kalns;
pleciem.

Tops

Šis ir augšējais elements, kas kalpo izejvielu iekraušanai (uzlādei) un izplūdes gāzu noņemšanai. Galvenā augšdaļas daļa ir uzpildes vienība. Vairumā gadījumu lādiņa uzpildīšanas ierīces ir divu konusu. Abi konusi ir pārklāti starp pildījumiem. Pēc izejvielu piegādes mazākais elements tiek nolaists, un dzelzsrūda iekrīt lielākajā. Tiklīdz tiek savākta vajadzīgā porcija, mazais konuss aizveras, no lielās rūdas tas nonāk krāsnī. Pēc tam tiek aizzīmogota arī liela ierīce.

Uzlabotākām domnām ir uzlabots augšējais dizains. Liela konusa lomu spēlē rotējoša tekne ar regulējamu slīpuma leņķi. Pateicoties tam, ir iespējama izejvielu pildīšana no jebkuras puses.

Skurstenis kalpo arī kā gāzes izvads. Kausēšanas procesā rodas milzīgs gāzes daudzums. Līdz ar to tiek noņemti arī dzelzi saturošie putekļi, kurus uztver gāzes tīrītāji.

3.attēls Domnas ražošanas shēma

Manējais

Šahta aizņem lielāko daļu krāsns telpas. Dizains, kas izplešas uz leju, ir nošķelts konuss. Pateicoties tam, lādiņa padeve notiek vienmērīgi. Domnas krāsns ir vertikāla un diezgan augsta konstrukcija. Tas ir nepieciešams, lai nodrošinātu izejvielu ķīmisko un termisko apstrādi ar karsētām gāzēm.

Raspar

Elements cilindra formā atrodas darba domēna zonas vidusdaļā. Raspam raksturīgs lielākais diametrs. Dizaina mērķis ir palielināt krāsns telpu un likvidēt nevajadzīgas izejvielas. Šeit veidojas atkritumi.

Pleci

Tvaika saīsināta konusa formas versija - saīsinātā sastāvdaļa ir pagriezta ar plato daļu uz augšu. Ar plecu palīdzību čuguna ražošanā tiek samazināts kausētā lādiņa apjoms.

Rags

Galvenā daļa, kurā notiek metālu kausēšana. Šeit deg kokss un veidojas gāze, uzkrājas izdedži un čuguns, no konstrukcijas regulāri izdalās šķidrs metāls. Kurtuve sastāv no tuyere zonas un metāla uztvērēja. Caur caurulēm, izmantojot gaisa sildītāju un gredzenveida gaisa kanālu, krāsnī ieplūst karsts gaiss. Tas ir nepieciešams degvielas sadedzināšanai. Metāla uztvērēja dibenu sauc par brekšu.

Kurtuves apakšā ir izdedžu un čuguna caurumi - caurumi, caur kuriem iet kausētais metāls. Pēc čuguna atbrīvošanas atvere tiek aizvērta, izmantojot virzuļa mehānismu ar ugunsizturīgu masu.

Izdedžu caurumi atrodas 1,5-2 m virs čuguna caurumiem. Tie ir aizvērti ar tērauda korķviļķiem ar uzgaļiem. Izdedžus atdala no čuguna, izmantojot ierīci, kas atrodas uz krāsns teknes. Abas sastāvdaļas tiek ievadītas īpašos spaiņos.

Visai šai gigantiskajai struktūrai ir milzīga masa. Šis svars vienmērīgi jāpārnes uz zemi. Tāpēc domnu uzstāda uz masīva betona pamata, kura zoles biezums var sasniegt 4 m. Zole kalpo kā balsts kolonnām, kuras savukārt balstās uz metāla konstrukcijām. Augšējā pamatu daļa ir izgatavota no karstumizturīga betona monolīta cilindra formā.

Milzīgas masas spiedienu uz zemi kompensē jaudīga pamata izbūve

Tabulā parādīta attiecība starp dažu mūsdienu krāšņu izmēriem.

Degviela domnam

Ir kurtuve čuguna ražošanai uz tādām izejvielām kā kokss, kas notiek īpašās koksa krāsnīs, kur tiek kausēts čuguns. Iegūstiet koksu no īpašas koksēšanas akmeņogles. Parasti uz liela tērauda rūpnīca, kokss tiek ražots speciālos koksa ķīmijas cehos, kur vidēji ir 50-70 krāsnis vai koksēšanas kameras. Visi no tiem ir apvienoti vienā kamerā.

Viss process ir pilnībā automatizēts, un tā būtība slēpjas faktā, ka smalcinātu koksējošo un nekoksējošo ogļu sastāvs tiek ievietots kameras dobumā un uzsildīts līdz 1000 °C bez gaisa piekļuves.

Kamera tiek apsildīta ārpusē. Lai uzturētu temperatūru krāsns iekšienē 1000 °C līmenī, telpā starp kamerām ir jāuztur 1400 °C temperatūra. Koksa krāsns akumulatora sildīšanu veic ar gāzi, kas tiek sajaukta ar sakarsētu gaisu. Koksēšanas laikā, kā arī ogļu karsēšanas brīdī līdz 100 ° C temperatūrai sākas lēna mitruma iztvaikošana, un pēc tam, kad ogles tiek uzkarsētas līdz 350 ° C, tās tiek žāvētas un noņemti sveķi.

Kad temperatūra paaugstinās līdz 450 ° C, koksa ogļu daļiņas sāk mīkstināt, un daļiņas, kas iegūtas ar šo metodi, sāk aptvert ogļu nekosējošās daļas, kas veido nepārtrauktu masu un pēc tam vienu sakausējumu. Lai izveidotu pareizu un kvalitatīvu sastāvu, ir nepieciešama pilnīga atbilstība visiem posmiem. Kad masas siltums sasniedz 480-650 °C, masā sāk izdalīties ogļu sausās destilācijas organiskie gāzveida produkti.

Tiklīdz izdalītā gāze uzbriest cietā ogļu masā, tā pamazām sāk to atstāt, pēc tam paliek porainas ogles un liels skaits mazu poru un plaisu, kas ir puskokss. Kad temperatūra sasniedz 650-1000°C, tas kļūst kokss ar sudrabaini un gaiši pelēku krāsu.

Ja produkciju izmanto pareizi, tad no 1 tonnas akmeņogļu iegūst līdz 750 koksa, kā arī 300 m3 koksa krāsns gāzes un gandrīz 35 kg akmeņogļu darvas. Ieskaitot 12 kg benzola un 3 kg amonjaka. Ogles ir lielisks siltuma avots, ko privātmājās izmanto apkurei.

Kā darbojas domnas krāsns

Ir diezgan skaidrs, no kā sastāv domnas krāsns, taču jums ir precīzi jāizdomā, kā tā darbojas.

Domnas darbības princips

Darba tehnoloģija:

Krāsns dizains ir veidots tā, lai lādiņš nonāktu bļodas dobumā ar uzlādes ierīces palīdzību, kas pēc izskata atgādina nelielu konusu, kas atrodas augšpusē.
Pēc tam resurss no bļodas nonāk lielā konusa dobumā, un pēc tam lādiņš tiek nosūtīts uz krāsni. Šādas sistēmas dēļ gāze no domnas neiekļūst atmosfērā ap iekārtu.
Tiklīdz mazais konuss un tā piltuve ir noslogoti, lai saņemtu izejmateriālu, ir nepieciešams pagriezt konstrukciju par 60 grādu leņķi, kas nepieciešams, lai lādiņš sadalītos pēc iespējas vienmērīgāk.
Tālāk notiek metalurģiskās krāsns darbība, un raktuvēs notiek kušanas un nolaišanas process, kas ļauj atbrīvot vietu jaunai resursa daļai.
Īpaši svarīgi ir ievērot pastāvīgu izmantojamā tilpuma piepildījumu.
Mūsdienu domnās lietderīgais tilpums var būt 2000 - 50000 m2, un augstums sasniedz aptuveni 35 m, kas ir daudz lielāks par diametru.

Tieši šāda plāna dizains ir pārdomāts ne velti, jo to prasa darbības princips pastāvīga kustība materiāls un gāze viens pret otru, kā rezultātā tiek veikta kompetenta ražošana bez defektiem. Kurtuves un brekšu dizains veidots no ķieģeļu blokiem, kas satur alumīnija oksīdu. Var izmantot arī oglekļa blokus, kas atrodas tērauda korpusos un tiek dzesēti ar ūdeni, kas caur santehnikas sistēmu nāk no ledusskapja, kas īpaši izgatavots domnam. Šis darba profils nav Minecraft, šeit jums jābūt uzmanīgiem. Tiks izmantota liela cepeškrāsns vai mini, tas ir jūsu ziņā. Bet tas, kurš to izgudroja, kontekstā visu pārdomāja līdz mazākajai detaļai, jums ir jāpārliecinās, vai lance ir labā darba kārtībā.

Melnajā metalurģijā neaizstājams aprīkojums

Domnu ražošana ir viens no grūtākajiem uzdevumiem metalurģijas jomā. Bet tajā pašā laikā šim dizainam ir vairāk nekā viens gadsimts. Attīstoties zinātnes un tehnikas progresam, krāsns dizains ir nedaudz mainījies, ir pievienoti elementi un detaļas, lai ievērojami paātrinātu ražošanas procesu. Turklāt daudzi režīmi, kurus mūsdienu krāsnīs ir grūti kontrolēt, ir automatizēti.

Domnas darbība ir svarīga mūsdienu melnās metalurģijas sastāvdaļa. AT moderna ražošana tikai aprīkojums ar augsts līmenis sniegumu. Turklāt progresīvās domnas ir aprīkotas ar automatizācijas sistēmām. Automatizācijas uzdevums ir regulēt, kontrolēt un reģistrēt kausēšanas darbību galvenos raksturlielumus. Moderna krāsns var kontrolēt uzlādes līmeni, rūdas padevi, sprādziena temperatūru un gāzes spiedienu.

Šādu krāšņu produktivitāte aug, varētu teikt, līdzi laikam. Kausēšanas sistēmas uzlabojumi ļauj vairākas reizes palielināt iekārtas produktivitāti.

Domnas shēma sniedz vizuālu priekšstatu par tās darbības principu. Šeit var novērot, kā augstas temperatūras apstākļos mainās iekārtu dizains. Tāpat, ņemot vērā shēmu, var redzēt, kur un kādā līmenī tiek izlietas izejvielu sastāvdaļas.

Procesi domnā notiek stingri noteiktā veidā. Pašai krāsnij ir vertikāla forma, kas ir salīdzināma ar vārpstas tipu. Augstums var nedaudz atšķirties, bet nepārsniedz 35 m Konstrukcijas diametrs, kā likums, ir 2,5 - 3 reizes mazāks. Process notiek noteiktā secībā. Pirmkārt, tiek atjaunots dzelzs. Tad tiek atjaunoti citi elementi - fosfors, sērs un citi. Iegūtie izdedži, kas jau ir būtiski mainījuši savas sastāvdaļas, plūst uz leju un uzkrājas pavarda zonā. Tas ir izdedžu ķīmiskais sastāvs, kas nosaka čuguna sastāvu.

Domnas darbības princips

Lai iegūtu čugunu, ir nepieciešamas šādas sastāvdaļas: lādiņš (rūda, plūsma, kokss), augsta temperatūra, pastāvīga gaisa padeve, lai nodrošinātu nepārtrauktu degšanu.

termoķīmiskās reakcijas

Dzelzs reģenerācija no oksīdiem ar pakāpenisku ķīmisku reakciju:

3Fe2O3 +CO→2Fe3O4 +CO 2,

Fe 3 O 4 + CO → 3FeO + CO 2,

FeO+CO→Fe+CO 2 .

Vispārējā formula:

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO 2.

Nepieciešamā oglekļa dioksīda un oglekļa monoksīda daudzuma iegūšana nodrošina koksa sadegšanu:

C + O 2 → CO 2,

CO 2 + C → 2CO.

Kaļķakmens plūsmu izmanto, lai atdalītu dzelzi no piemaisījumiem. Ķīmiskās reakcijas, kas veido izdedžus:

CaCO 3 → CaO + CO 2,

CaO + SiO 2 → CaSiO 3.

Domnas darbības princips ir šāds. Pēc iekraušanas domnā sāk aizdedzināt gāzi. Temperatūrai paaugstinoties, tiek pieslēgts vara un sākas gaisa attīrīšana. Kokss, domnas kurināmais, sāk degt intensīvāk, un temperatūra raktuvēs ievērojami paaugstinās. Kad plūsma sadalās, veidojas liels daudzums oglekļa dioksīda. oglekļa monoksīds iekšā ķīmiskās reakcijas darbojas kā restaurators.

Dzelzs ražošanas shēma

Pēc koksa sadegšanas un plūsmas sadalīšanās lādiņa kolonna tiek nolaista, un nākamā daļa tiek pievienota no augšas. No apakšas, raktuves platākajā daļā, 1850°C - 2000°C temperatūrā notiek pilnīga dzelzs reducēšana. Tad tas ieplūst ragā. Šeit dzelzs tiek bagātināts ar oglekli.

Temperatūra domnā mainās uz augšu, kad lādiņš tiek pazemināts. Redukcijas process notiek 280 °C temperatūrā, un kušana notiek pēc 1500 °C.

Kausējuma noplūde notiek divos posmos. Sākumā izdedži tiek novadīti caur krāna caurumiem. Otrajā gadījumā čuguns tiek novadīts caur čuguna caurumiem. Vairāk nekā 80% no kausētā čuguna nonāk tērauda ražošanā. No pārējā čuguna sagataves tiek izlietas kolbās.

Domnas krāsns darbojas nepārtraukti. No lādiņa iekraušanas līdz sakausējuma iegūšanai paiet 3-20 dienas - viss ir atkarīgs no krāsns tilpuma.

Saites

Vietnē Wikimedia Commons ir plašsaziņas līdzekļi, kas saistīti ar domnu
(saite nav pieejama kopš 24-10-2015)

Krāsnis
Apkure	Ammosovskaya krāsns Pirts krāsns Potbelly plīts Holandiešu krāsns Kamīns Kotatsu Granulu katls Cepeškrāsns Utermark Franklina krāsns hibachi
Sildīšana un ēdiena gatavošana	Krievu plīts zviedrs
virtuve	Ojag Picu krāsnis Tandūrs Chimenea
Rūpnieciskais	Bungu krāsns Kupola Vakuuma loka krāsns Firebox Domnas krāsns Loka krāsns Indukcijas krāsns Pārveidotājs Martena krāsns Metodiskā krāsns Mufeļkrāsns Atstarojoša krāsns Krāsns Vanjukovs Nepārtraukta krāsns

Iekārtu apkope un remonts

Domnas krāsns ir iekārta, kas darbojas nepārtraukti. Tāpēc uzturēšanas jautājums ir ļoti nopietns. Tās mērķis ir novērst priekšlaicīgu krāsns nodilumu, kam saskaņā ar tehnisko pasi ir jāveic visa kārtējā apkope.

Ja ražošanā ir noteikumi tehniskā darbība iekārtu, tad viss darbs pie krāsns uzturēšanas darba stāvoklī ir jāveic viņam. Ja tādu noteikumu nav, tad krāsns tiek apkalpota pēc pases, dizaina materiāliem vai kādiem citiem direktīvas materiāliem.

Šādu lielgabarīta iekārtu remonts tiek veikts vairāk nekā vienā veidā. Periodiski remontdarbi tiek veikti pēc nepieciešamības. Darba process šajos brīžos neapstājas, turpinās dzelzs kausēšana.

Kapitālais remonts tiek veikts saskaņā ar normatīvie dokumenti. Tās organizēšanai domnas krāsns apstājas.

Kapitālais remonts ir sadalīts trīs veidos:

Pirmā pakāpe. Ar to visi kušanas produkti tiek atbrīvoti no krāsns pavarda. Tiek pārbaudīta krāsns un visas tehnoloģiskajā procesā iesaistītās iekārtas.
Otrais rangs. Paredzēts to iekārtu elementu nomaiņai, kuri ir pakļauti vidējiem remontdarbiem.
Trešā pakāpe. Šī kategorija tiek izmantota pilnīgai ierīces nomaiņai, izejvielu uzpildīšanai un augšdaļu iztaisnošanai.

Ļoti bieži domnas izslēgšana kapitālajam remontam tiek apvienota ar galvenā vai papildu aprīkojuma rekonstrukciju.

Domnas apkope un remonts

Jebkurai iekārtai, kas darbojas visu diennakti, nepieciešama pastāvīga apkope. Noteikumi ir noteikti tehniskais sertifikāts iekārtas. Apkopes grafika neievērošana saīsinās kalpošanas laiku.

Domnu apkopes darbi tiek iedalīti periodiskajos un kapitālremontos. Periodisks darbs tiek veikts, neapturot darba procesu.

Kapitālais remonts ir sadalīts trīs kategorijās pēc veikto darbu apjoma. Pirmās izlādes laikā tiek pārbaudītas visas iekārtas, savukārt no raktuves tiek iegūti kausējumi. Otrās izlādes laikā tiek salabots oderējums, nomainīti bojātie iekārtas elementi. Trešajā kategorijā tiek veikta pilnīga vienības nomaiņa. Parasti šādus remontdarbus apvieno ar domnas modernizāciju vai rekonstrukciju.

Domnas iekārta

Domnas galvenās sastāvdaļas ir augšdaļa, šahta, tvaiks, pleci un pavards.

Sīkāka informācija par katru no tiem:

Krāsns augšdaļa vai, citiem vārdiem sakot, augšējā daļa, kas aprīkota ar gāzes izvadiem, kas paredzēti augšējās gāzes noņemšanai, kur iekraušanas process tiek veikts uzlādes iekārtu dēļ.
Šahtai, kas atrodas zem augšas, ir nošķelta konusa forma, kas izplešas virzienā uz leju, kas vienkāršo izejvielu piegādes procesu no augšas dobuma, un pati vārpsta ir paredzēta izejvielu sagatavošanai no rūdas oksīda un lai samazinātu dzelzi.
Raspara, kas tika minēts iepriekš.
Pleci, kas izskatās kā nošķelts konuss, izplešas virzienā uz augšu, un tie paredzēti, lai pabeigtu izdedžu veidošanās procesu, kā arī atstātu tajā nelielu daudzumu plūsmas un cietā kurināmā.
Kurtuve, kurā notiek ienākošās degvielas sadegšana, kā arī nepieciešams, lai uzkrātu čugunu un izdedžus, kas sākotnēji nonāk šķidrā veidā.

Lai degviela tiktu sadedzināta, ir nepieciešams gaiss, kura temperatūra ir augstākā, kāda var būt šajā nozarē. Ieplūdes shēma ir ļoti vienkārša, jo tā tiek ņemta no ielas, izmantojot gaisa ieplūdes atveres, pēc tam tā nokļūst gaisa sildītājā, pateicoties gredzenveida gaisa kanālam cauruļa dēļ.

Gaisa sildītāji

Galvenais raksts: Domnas krāsns

Gaisa sildītāji tiek būvēti domnās kopš E. A. Cowper izgudrošanas, tas ir, kopš 1857. gada. Gaisa sildītāji izskatās kā lieli torņi, kas atrodas blakus domnam. No domnas pa cauruli - gāzes izvadu - gaisa sildītājā nonāk karstās dūmgāzes, kas speciālā kamerā gaisa sildītāja iekšienē sajaucas ar pa citu cauruli ienākošo gaisu un sadeg. Iegūtā vēl karstāka gāze iziet caur sprauslu - kolonnu, kas izgatavota no ķieģeļiem ar spraugu starp tām gāzes pārejai. Šī gāze uzsilda sprauslu un tiek izvadīta no gaisa sildītāja pa trešo cauruli. Kad sprausla uzkarsēta līdz vajadzīgajai temperatūrai, gaisa sildītājā tiek ielaists parasts, neapsildīts gaiss, kas, izejot cauri sprauslai, tiek uzkarsēts līdz temperatūrai virs 1000°C un pēc tam nonāk domnā dzelzs kausēšanai. Tajā pašā laikā iepakojums tiek pakāpeniski atdzesēts, un, kad tas ir pietiekami atdzisis, tas atkal tiek uzkarsēts, sadedzinot augšējo gāzi. No tā var redzēt, ka domnas gaisa sildīšanas process nav nepārtraukts, un, tā kā domnā turpinās dzelzs kausēšana, ar to tiek izbūvēti vairāki gaisa sildītāji, savukārt viens no tiem darbojas, lai uzsildītu sprausla ar augšējo gāzi no domnas, otrs darbojas, lai uzsildītu domnas gaisa sprauslu.

Taganrogs. metalurģijas rūpnīca

Domnas krāsns Duisburgā, Vācijā

Domnas Tuyeres

Domnas lādiņa sastāvdaļas: granulas, kokss, kaļķakmens

Granulas domnas ceha rūdas pagalmā

Un ar savām rokām

Melnā metalurģija ir ļoti ienesīgs bizness. Vai zinājāt, ka tā “kāpums” ir vairākas reizes lielāks nekā zelta ieguves rezultātā? Vai jūs domājat, ka ir palicis maz naftas un gāzes? Nē, pie pašreizējiem patēriņa tempiem un pilnīgas nevērības pret vidi, tie kalpos vēl 120-150 gadus. Bet dzelzsrūdas vecums ir tikai 30. Tātad, vai jūsu pagalmā ir iespējams izveidot metalurģijas ražošanu?

Prece ar mērķi gūt peļņu - nekādā gadījumā. Pirmkārt, aizmirstiet par atļaujām un padomājiet par to. Melnā metalurģija, iespējams, ir galvenais drauds videi. Individuālie uzņēmēji un privātpersonas viņai nekur, nekādā veidā un par kukuļiem nav licencētas, un sodi par pārkāpumiem ir bargi.

Otrais ir izejvielas. Pasaulē jau ir 2 bagātas rūdas atradnes, kuras var uzreiz iekraut domnā: Austrālijā un Brazīlijā. Purvu rūdas rūpnieciskie krājumi senatnē bija izsmelti, un to atjaunošanai ir vajadzīgi daudzi tūkstoši gadu. Aglomerāts un granulas netiek un netiks plaši pārdotas.

Kopumā privātā melnā metalurģija šobrīd tirgum ir absolūti nereāla. Mēģiniet drukāt labāk ar 3D printeri. Perspektīvs bizness, laika gaitā 3D drukāšana, ja tā pilnībā neaizstās metalurģiju, tad noteikti iespiedīs to mazās nišās, kur bez metāla nevar iztikt. Videi tas būs līdzvērtīgs ogļūdeņraža degvielas patēriņa samazināšanai vismaz 7-9 reizes.

Domnas shēma

Domnas darbības princips tiks aprakstīts zemāk, bet palīgierīces un mehānismi, ar kuriem iespējams nodrošināt kvalitatīvu dzelzs kausēšanu, ir atrodami zemāk. Lai nodrošinātu pareizu degvielas padevi, tiek izmantota speciāla iekārta, ar kuras palīdzību izejmateriāli tiek ievietoti kurtuves dobumā bez kļūmēm. Domnas krāsnij ir nepieciešama pastāvīga apkope, lai sārņi un čuguns tiktu izvadīti bez defektiem un līdz ar to neciestu ražošana un izmaksas. Šim nolūkam ir izveidota speciāla lietuves pagalms, uz kura ir uzstādīts augšējais celtnis.

Domnas krāsnij nepieciešama pastāvīga apkope

Gaisa sildīšanai krāsnī tiek izmantoti speciāli gaisa sildītāji, no kuriem katrs regulāri tiek pārbaudīts un diagnosticēts, vai nav defektu.

Papildus tam ir īpaša sistēma, kas mitrina krāsnī ienākošo karsto gaisu. Tas ir nepieciešams ražošanas procesam. Tāpat iekārta ir aprīkota ar speciāliem pūtējiem, kas ļauj saspiest degvielas sadedzināšanai nepieciešamo gaisu. Spiediens augšdaļas dobumā modernā krāsnī var sasniegt 25 MPa. Ir tādas iekārtas kā gāzes skruberi, ko izmanto augšējās gāzes attīrīšanai.

Domnu ražošana tiek uzskatīta par pieprasītu arī tagad kopš tās pirmsākumiem Krievijā un pasaulē kopumā, jo joprojām tiek izmantoti metāla velmējumi, caur kuriem tiek veikta dažādu konstrukciju celtniecība.

Procesa rediģēšanas koda apraksts

domnas krāsns nepieciešams uzstādīt tuvu jebkuram siltuma ģeneratoram: cietvielu, šķidrumu, radioizotopu vai elektrisko (šajā gadījumā oranžajām izejām jāsaskaras), jāuzliek dzelzs lietnis un gaiss (vecākās versijās: kapsulas ar saspiestu gaisu) . Viena tērauda lietņa kausēšanai nepieciešamas 6 gaisa kapsulas. Jo vairāk siltuma ģenerē siltuma ģenerators, jo ātrāk notiks domnas sildīšana. Viena stieņa rūdīšana aizņem 300 sekundes jeb 5 minūtes. Maksimālā gaisa jauda ir 8000 mV. Krāsns pastāvīgai sildīšanai būs nepieciešams ievietot sarkanu putekļu signāla avotu (sviru, sarkanu lāpu utt.) vai ievietot to.

domēna process

Domnas krāsns ar apkalpošanas sistēmām vispārīgā shēma ir dota att. Liešanas pagalms pieder nelielām domnām, kurās galvenokārt ražo čugunu. Lielās domnas ražo vairāk nekā 80% čuguna, ko no liešanas vietas ar čuguna nesēju nekavējoties aizved uz pārveidotāju, martenu vai elektrisko kausēšanas cehu, lai to pārveidotu par tēraudu. No liešanas čuguna čuguns tiek izliets māla kolbās, parasti lietņos - lietņos -, kuras tiek nosūtītas metālizstrādājumu ražotājiem, kur tos izkausē liešanai izstrādājumos un detaļās kupolveida krāsnīs. Čuguns un izdedži tradicionāli tiek izvadīti caur atsevišķām caurumiem, bet jaunbūvējamās domnas arvien biežāk tiek piegādātas ar kopēju caurumu, kas sadalīts čuguna un izdedžu ugunsizturīgās plāksnēs.

Domnas iekārtas vispārīgā shēma

Piezīme: Neapstrādāta dzelzs lietņus bez liekā oglekļa, kas iegūti no čuguna un paredzēti pārstrādei augstas kvalitātes strukturālā vai speciālā tēraudā (otrā-ceturtā apstrāde) sauc par plāksnēm. Metalurģijā profesionālā terminoloģija tiek izstrādāta ne mazāk detalizēta un precīza kā jūrniecības biznesā.

Šobrīd izskatās, ka ogļu un koksa krāšņu rezerves domnās nemaz nav. Modernā domna darbojas ar importētu koksu. Koka krāsns gāze ir nāvējoši indīga vides slepkava, taču tā ir arī visvērtīgākā ķīmiskā izejviela, kas jāizmanto nekavējoties, vēl karsta. Tāpēc koksa ražošana jau sen ir nodalīta atsevišķā nozarē, un koksu metalurgiem piegādā ar transportu. Kas, starp citu, garantē tā kvalitātes stabilitāti.

Kā darbojas domnas krāsns

Neaizstājams nosacījums veiksmīgai domnas darbībai ir oglekļa pārpalikums tajā visa domnas procesa laikā. Domnas procesa termoķīmiskā (izcelta ar sarkanu) un tehniskā un ekonomiskā shēma, skatīt att. pēc tam notiek dzelzs kausēšana domnā. veidā. Jaunu domnu vai rekonstruētu domnu pēc 3.kategorijas kapitālā remonta (skatīt zemāk) piepilda ar materiāliem un aizdedzina ar gāzi; iesildiet arī vienu no kārbām (skatīt zemāk). Tad viņi sāk pūst gaisu. Koksa sadegšana nekavējoties pastiprinās, paaugstinot temperatūru domnā, plūsmas sadalīšanās sākas ar oglekļa dioksīda izdalīšanos. Tā pārpalikums krāsns atmosfērā ar pietiekami iepūstu gaisu neļauj koksam pilnībā izdegt, un oglekļa monoksīds, oglekļa monoksīds, veidojas lielos daudzumos. Šajā gadījumā tā nav inde, bet enerģisks reducētājs, kas alkatīgi atņem skābekli no dzelzs oksīdiem, kas veido rūdu. Dzelzs reducēšana ar gāzveida monoksīdu, nevis mazāk aktīvo cieto brīvo oglekli, ir galvenā atšķirība starp domnu un domnu.

Ķīmiskie procesi un temperatūra dažādās domnas zonās

Koksam degot un plūsmai sabrūkot, materiālu kolonna domnā nosēžas. Parasti domnas krāsns sastāv no diviem nošķeltiem konusiem, kas sastāv no pamatnēm, skatīt zemāk. Augšējā, augstā, ir domnas raktuves, kurās dzelzs tiek reducēta no dažādiem oksīdiem un hidroksīdiem līdz monoksīdam. dzelzs FeO. Domnas platāko daļu (vietu, kur satiekas konusu pamatnes) sauc par tvaicēšanu (tvaicēšana, tvaicēšana - nepareizi). Tvaikos lādiņa nosēšanās palēninās, un dzelzs no FeO tiek reducēts uz tīru Fe, kas izdalās pilienu veidā un ieplūst domnas pavardā. Rūda it kā tiek tvaicēta, svīstot ar izkausētu dzelzi, tāpēc arī šāds nosaukums.

Piezīme: nākamās lādiņa galvas pārejas laiks domnā no šahtas augšas līdz kausējumam pavardā ir no 3 līdz 20 vai vairāk dienām atkarībā no domnas izmēra.

Temperatūra domnas krāsnī iekraušanas kolonnā paaugstinās no 200-250 grādiem zem augšas līdz 1850-2000 grādiem tvaikā. Reducētā dzelzs, plūstot uz leju, nonāk saskarē ar brīvo oglekli un šādās temperatūrās ir ļoti piesātināta ar to. Oglekļa saturs čugunā pārsniedz 1,7%, taču to nav iespējams izsist no čuguna it kā no krekera. Tāpēc no domnas iegūtais čuguns, lai netērētu naudu un resursus tā pārkausēšanai, nekavējoties tiek izņemts šķidrums pirmajam posmam parastajā konstrukcijas tēraudā vai plātnēs un domnā, kā likums (liels un īpaši lielas domnas - tikai), darbojas kā daļa no metalurģijas rūpnīcas.

Bizness un finanses

Bizness BankasBagātība un labklājībaKorupcija (noziedzība)MārketingsVadībaIeguldījumiVērtspapīriPārvaldībaAtvērtie akciju uzņēmumiProjektiDokumentiVērtspapīri — kontroleVērtspapīri — vērtējumiObligacijasValūtaNekustamais īpašums (īre)ProfesijasDarbsTirdzniecībaPakalpojumiKredītsENnanšuApdrošināšanaBudžetsKonomiskiKonkurences uzņēmumi Rūpniecība MetalurģijaNaftaLauksaimniecībaEnerģētika Būvniecība ArhitektūraInterjersGrīdas un griestiBūvniecības processBūvmateriāliSiltumizolācijaĀrpuse

Mūsu laiks ir nosaukts tiklīdz: atoma vecums, kosmoss, plastmasa, elektronika, kompozītmateriāli utt., utt. Patiesībā mūsu laikmets joprojām ir dzelzs – tās sakausējumi joprojām veido tehnoloģiju kodolu; pārējais, lai arī ļoti spēcīgs, bet perifērija. Dzelzs ceļš būvniecībā, izstrādājumos un konstrukcijās sākas ar dzelzs kausēšanu no rūdas domnā.

Piezīme: pasaulē gandrīz nav bagātu dzelzsrūdu, tūlīt pēc ieguves, kas būtu piemērota kausēšanai. Mūsdienu domnas darbojas ar bagātinātu aglomerātu un granulām. Tālāk tekstā rūda nozīmē tieši šādu melnās metalurģijas izejvielu.

Mūsdienīga domna (domnas krāsns) ir grandioza konstrukcija līdz 40 m augsta, sver līdz 35 000 tonnu un ar darba tilpumu līdz 5500 kubikmetriem. m, kas saražo līdz 6000 tonnām čuguna uz vienu kausējumu. Tas nodrošina daudzu sistēmu un agregātu domnas darbību, kas aizņem desmitiem un simtiem hektāru platību. Visa šī ekonomija izskatās iespaidīgi pat tad, kad mākoņainā dienā ir izslēgta ar ugunsgrēku, un ekspluatācijā tā ir vienkārši apburoša. Iespaidīgs skats ir arī čuguna izlaišana no domnas, lai gan mūsdienu domnās tas vairs neatgādina attēlu no Dantes elles.

Pamatprincips

Domnas darbības princips ir metalurģiskā procesa nepārtrauktība visā krāsns kalpošanas laikā līdz nākamajam kapitālremontam, kas tiek veikts ik pēc 3-12 gadiem; domnas kopējais kalpošanas laiks var pārsniegt 100 gadus. Domnas krāsns ir šahtas krāsns: no augšas tajā periodiski pa daļām (galvām) tiek iegremdēts rūdas maisījums ar kaļķakmens plūsmu un koksu, kā arī periodiski no apakšas tiek atbrīvots kausētais dzelzs un izkusušie izdedži tiek novadīti, t.i. domnas šahtā izejvielu kolonna pamazām nosēžas, pārvēršoties čugunā un izdedžos, un tā tiek uzbūvēta no augšas. Tomēr melnās metalurģijas ceļš uz šo šķietami vienkāršo shēmu bija garš un grūts.

Stāsts

Dzelzs laikmets aizstāja bronzas laikmetu galvenokārt izejvielu pieejamības dēļ. Neapstrādāts dzelzs bija daudz zemāks par bronzu visā pārējā, ieskaitot darbaspēka intensitāti un izmaksas; tomēr pēdējais verdzības laikos maz cilvēku uztraucās. Bet purva rūda, kas ir gandrīz tīrs dzelzs hidroksīds jeb bagāta kalnu dzelzsrūda, senatnē bija sastopama visur, atšķirībā no bronzas iegūšanai nepieciešamā vara un - īpaši - alvas atradnēm.

Pirmā dzelzs no minerālu izejvielām iegūta, spriežot pēc arheoloģijas datiem, nejauši, vara kausēšanas krāsnī iekraujot nepareizu rūdu. Veicot izrakumus senākajās kausēšanas būvētavās pie krāsnīm, dažkārt tiek atrasti acīmredzami izmētāti dzelzs zvana gabali (skatīt zemāk). Izejvielu deficīts piespieda tos aplūkot tuvāk, nu, bet senie cilvēki domāja, kopumā ne sliktāk kā mēs.

Sākotnēji dzelzi no rūdas ieguva t.s. neapstrādātā veidā domnā (nevis domnā!). Fe reducēšana no oksīdiem notika uz kurināmā oglekļa (ogles) rēķina. Domnas temperatūra nesasniedza dzelzs kušanas temperatūru pie 1535 grādiem pēc Celsija, un reducēšanas procesa rezultātā domnā izveidojās ar oglekli pārsātināta porainā dzelzs masa, ko sauca par blūmu. Lai izvilktu kritu, domnicu vajadzēja salauzt, pēc tam kritu sablietēja un no tās burtiski izsita lieko oglekli, ar smagu āmuru kaldinot garus, cietus un cietus. No tā laika viedokļa siera pūšanas procesa priekšrocības bija iespēja iegūt vistu ļoti mazā krāsnī un augstas kvalitātes Bloomery dzelzs: tas ir stiprāks par čugunu un slikti rūsē. Skatiet tālāk redzamo videoklipu, lai uzzinātu, kā dzelzs tiek iegūts, izmantojot neapstrādātu-netīro metodi.

Video: neapstrādāta dzelzs kausēšana

Ķīna bija pirmā, daudz agrāk nekā citas valstis, kas pārgāja no verdzības uz feodālismu. Vergu darbaspēks ražošanā vairs netika izmantots un sāka veidoties preču un naudas attiecības pat tad, kad Rietumi bija stingri nostiprinājušies Senā Roma. Siera gatavošanas process uzreiz kļuva nerentabls, bet atgriezties pie bronzas vairs nebija iespējams, ar to vienkārši nepietiks. Plūsmas loma metāla kausēšanas atvieglošanā no rūdas bija zināma jau bronzas laikmetā, dzelzs kausēšanai bija nepieciešams tikai palielināt spiedienu, bet ķīniešiem ar izmēģinājumu un kļūdu palīdzību līdz 4.gs. n. e. iemācījās būvēt kompresoru domnas ar plēšām, ko darbina ūdens ritenis, pa kreisi att.

Uz identisku dizainu 15. gadsimta otrajā pusē. atnāca vācieši, pa labi att. Pavisam neatkarīgi: vēsturnieki izseko nepārtrauktu uzlabojumu sēriju no domnas caur štukofēnu un blauofēnu un beidzot ar domnu. Galvenais, ko vācu metalurgi veicināja melnajā metalurģijā, bija augstas kvalitātes ogļu sadedzināšana koksā, kas ievērojami samazināja domnas kurināmā izmaksas.

Sākotnējā domēna procesa briesmīgais ienaidnieks bija t.s. kazu invāzija, kad spridzināšanas režīma pārkāpuma vai oglekļa trūkuma dēļ lādiņā iesēdusies “kaza”, t.i. lādiņš tika saķepināts cietā masā. Lai izvilktu kazu, nācās salauzt domnu. Šāds vēsturisks piemērs ir orientējošs.

Urālu audzētāji Demidovi, kā zināms, bija slaveni ar savu cietsirdību un necilvēcīgo izturēšanos pret strādniekiem, jo īpaši tāpēc, ka daudzi no viņiem bija "nealgoti", aizbēguši dzimtcilvēki un dezertieri. “Strādnieki” savulaik pilnībā izdeguši, un savas prasības lietvedei izvirzīja, jāsaka, diezgan pieticīgas. Pēc Demidova paražas viņš tos burtiski sūtīja krievu valodā. Tad strādnieki draudēja: "Nāciet, nāciet paši, vai mēs ieliksim kazu krāsnī!" Ierēdnis piecēlās, nobālēja, uzkāpa zirgā un devās prom. Vēl nebija pagājusi stunda (zirgu vilkšanas dienās - uzreiz), putotais “pats” uzlēca uz putotā zirga un kustībā: “Brāļi, kāpēc jūs? Jā, kas es esmu, ko tu gribi? Strādnieki atkārtoja prasības. Saimnieks, tēlaini izsakoties, apsēdās, teica "Ku!" un tūdaļ lika ierēdnim visu kārtīgi izdarīt.

Līdz 19.gs domnas faktiski tika izpūstas neapstrādātā veidā: tās tika iepūstas neapsildītā, nevis bagātinātā ar skābekli atmosfēras gaisā. 1829. gadā anglis J. B. Nilsons mēģināja uzsildīt izpūsto gaisu tikai līdz 150 grādiem (iepriekš patentējis savu gaisa sildītāju 1828. gadā) Dārgā koksa patēriņš uzreiz samazinājās par 36%. 1857. gadā arī anglis E. A. Cowper (Cowper) izgudroja reģeneratīvos gaisa sildītājus, kas vēlāk viņam par godu tika nosaukti par koperiem. Cowpers gaiss tika uzkarsēts līdz 1100-1200 grādiem, pateicoties izplūdes domnas gāzu pēcdedzināšanai. Koksa patēriņš samazinājies vēl 1,3-1,4 reizes, un, kas arī ir ļoti svarīgi, domnas krāsns ar spārniem izrādījās nepakļauta govīm: kad parādījās tās pazīmes, kas notika ārkārtīgi reti ar ļoti rupjiem tehnisko noteikumu pārkāpumiem. procesā, vienmēr bija laiks piepūst krāsni. Turklāt kuperos ūdens tvaiku daļējas sadalīšanās dēļ ieplūdes gaiss tika bagātināts ar skābekli līdz 23-24% pret 21% atmosfērā. Līdz ar domnu ieviešanu domnas shēmā procesi domnā no termoķīmijas viedokļa ir sasnieguši pilnību.

Domnas gāze uzreiz kļuva par vērtīgu otrreizējo izejvielu; Toreiz par ekoloģiju viņi nedomāja. Lai to neizšķērdētu, drīzumā domnu papildināja ar domnu (skat. zemāk), kas ļāva ielādēt lādiņu un koksu, neizlaižot atmosfērā domnas gāzi. Šeit domnas evolūcija būtībā beidzās; tā tālākā attīstība gāja pa nozīmīgu, bet privātu uzlabojumu, tehnisko un ekonomisko, bet pēc tam vides rādītāju uzlabošanu.

domēna process

Piezīme: Neapstrādāta dzelzs lietņus bez liekā oglekļa, kas iegūti no čuguna un paredzēti pārstrādei augstas kvalitātes strukturālā vai speciālā tēraudā (otrā-ceturtā apstrāde) sauc par plāksnēm. Metalurģijā profesionālā terminoloģija tiek izstrādāta ne mazāk detalizēta un precīza kā jūrniecības biznesā.

Kā darbojas domnas krāsns

Koksam degot un plūsmai sabrūkot, materiālu kolonna domnā nosēžas. Parasti domnas krāsns sastāv no diviem nošķeltiem konusiem, kas sastāv no pamatnēm, skatīt zemāk. Augšējā, augstā, ir domnas raktuves, kurās dzelzs no dažādiem oksīdiem un hidroksīdiem tiek reducēta līdz dzelzs monoksīdam FeO. Domnas platāko daļu (vietu, kur satiekas konusu pamatnes) sauc par tvaicēšanu (tvaicēšana, tvaicēšana - nepareizi). Tvaikos lādiņa nosēšanās palēninās, un dzelzs no FeO tiek reducēts uz tīru Fe, kas izdalās pilienu veidā un ieplūst domnas pavardā. Rūda it kā tiek tvaicēta, svīstot ar izkausētu dzelzi, tāpēc arī šāds nosaukums.

Piezīme: nākamās lādiņa galvas pārejas laiks domnā no šahtas augšas līdz kausējumam pavardā ir no 3 līdz 20 vai vairāk dienām atkarībā no domnas izmēra.

Domnas celtniecība

Domnas kā konstrukcijas dizains ir parādīts attēlā.

Visa domna ir salikta tērauda korpusā ar sieniņu biezumu 40 mm vai vairāk. Domnas karstumizturīgajā celmā (pamatne, galva, pazemes pamatu augšdaļa) breksis (zem) iekalts cilindrisks pavards. Kurtuves oderējums sasniedz 1,3-1,8 m biezumu un ir neviendabīgs: brekšu aksiālā zona ir izklāta ar augsta alumīnija oksīda ķieģeļiem, kas slikti vada siltumu, un sāni ir izklāti ar grafitizētiem materiāliem ar diezgan augstu siltumvadītspēju. . Tas ir nepieciešams, jo pavarda kausējuma termoķīmija vēl nav “nomierinājusies” un tur izdalās nedaudz liekā siltuma pret dzesēšanas zudumiem. Ja tas nav paņemts uz sāniem, uz karstumizturīga celma, domnas konstrukcijai būs nepieciešams vēl viens augstākas kategorijas remonts (skatīt zemāk).

Domnas uz augšu izplešanās daļa - pleci - ir izklāta ar jau grafīta blokiem, kuru biezums ir apm. 800 mm; tāda paša biezuma šamota odere raktuvēs. Šamots, tāpat kā kaluma odere ar pleciem, nav samitrināts ar izkausētiem izdedžiem, bet tuvāk pēdējam ķīmiskais sastāvs. Tas ir, ekspluatācijā esošā domna ir minimāli aizaugusi ar kvēpiem un labāk saglabā iekšējo profilu, kas vienkāršo un samazina nākamā remonta izmaksas.

Kurtuve un pleci strādā vissarežģītākajos apstākļos, tiem ir bīstamas liekā svara slodzes, tāpēc domnas šahta ar pleciem (gredzenveida pagarinājums) balstās uz stipra tērauda gredzena - maratora - balstās uz celmā iekaltām tērauda kolonnām. . Tādējādi pavarda ar pleciem un šahtas svara slodzes tiek pārnestas uz domnas pamatni atsevišķi. Karstais gaiss no coperiem tiek iepūsts domnā no gredzenveida cauruļveida kolektora ar siltumizolāciju caur īpašām ierīcēm - tujeriem, skatīt zemāk. Domnas krāsnī ir no 4 līdz 36 lāpstiņām (milzu domnās 8000-10 000 tonnu lādiņu un 5-6 tūkst. tonnu čuguna dienā).

Remonta rindas

Domnas pašreizējo stāvokli nosaka čuguna un izdedžu ķīmiskais sastāvs. Ja piemaisījumu saturs tuvojas robežai, tiek nozīmēts 1.kategorijas domnas remonts. No pavarda izdalās kausējumi, iestrēgst kausiņi (skat. zemāk) un domnu atstāj uz nelielas elpas, kur pavarda iekšienē temperatūra ir 600-800 grādi. 1. kategorijas remonts ietver vizuālu pārbaudi, mehāniskā stāvokļa auditu, krāsns profila indikatoru mērījumus un oderējuma paraugu ņemšanu. ķīmiskā analīze. Kādreiz domnu pārbaudīja cilvēki īpašos aizsargtērpos ar autonomām elpošanas ierīcēm, tagad tas notiek attālināti. Pēc 1. kategorijas remonta domnu var iedarbināt no jauna bez aizdedzes.

1.kategorijas remonta rezultāts visbiežāk (ja vien nav izlaista slikta rūda, plūsma un/vai bojāts kokss) ir 2.kategorijas remonts, kura laikā tiek koriģēta odere. Tā daļēja vai pilnīga pārslēgšana, iztaisnošana vai augšējā aparāta nomaiņa tiek veikta 3. kategorijas remonta kārtībā. Tas parasti ir saistīts ar tehniskā rekonstrukcija uzņēmumiem, jo nepieciešama pilnīga krāsns izslēgšana, atdzesēšana un pēc tam tās atiestatīšana, aizdedze un restartēšana.

Sistēmas un aprīkojums

Mūsdienīgas domnas iekārta ietver desmitiem palīgsistēmu, ko kontrolē jaudīgi datori. Mūsdienu metalurgi joprojām valkā ķiveres ar tumšām brillēm, bet viņi sēž gaisa kondicionētās kajītēs pie pults ar displejiem. Tomēr galveno sistēmu un ierīču darbības principi, kas nodrošina domnas darbību, ir palikuši nemainīgi.

Cowpers

Cowper gaisa sildītājs (skat. att.) ir cikliska ierīce. Pirmkārt, reģeneratora iepakojumu, kas izgatavots no karstumizturīga karstumizturīga materiāla, silda, sadedzinot domnas gāzes. Kad sprauslas temperatūra sasniedz apm. 1200 grādi, vara pārslēdzas uz pūšanu: caur to ārējais gaiss ar pretstrāvu tiek iedzīts domnā. Uzgalis ir atdzisis līdz 800-900 grādiem - vara atkal tiek pārslēgta, bet uzsilst.

Tā kā domnā ir jāpūš nepārtraukti, tad ar to jābūt vismaz 2 coperiem, bet tie ir uzbūvēti vismaz 3, ar rezervi avārijai un remontam. Lielām, īpaši lielām un milzu domnām akumulatori ir izgatavoti no 4-6 sekcijām.

augšējais aparāts

Šī ir vissvarīgākā domnas daļa, jo īpaši ņemot vērā pašreizējās vides prasības. Domnas augšējā aparāta ierīce ir parādīta attēlā. labajā pusē; tas sastāv no 3 saskaņotām gāzes slūžām. Tās darba cikls ir šāds:

sākuma stāvoklis - augšējais konuss ir pacelts, bloķējot izeju atmosfērā. Rotējošās piltuves apakšā esošie logi nokrīt uz horizontālas starpsienas un ir bloķēti. Apakšējais konuss ir nolaists;
skips (skatīt zemāk) apgāž un izgāž materiālu augšdaļu uztveršanas piltuvē;
rotējoša piltuve ar logiem apakšā griežas un nodod slodzi uz neliela konusa;
rotējošā piltuve atgriežas sākotnējā stāvoklī (logi tiek aizvērti ar starpsienu);
paceļas liels konuss, nogriežot domnas gāzes;
mazais konuss tiek nolaists, nododot slodzi starpkonusu telpā;
mazais konuss paceļas, papildus bloķējot izeju atmosfērā;
liels konuss nolaižas sākotnējā stāvoklī, atbrīvojot slodzi domnas šahtā.

Tādējādi materiāli krāsns šahtā ir izlikti slāņos, izliekti uz leju un ieliekti no augšas. Tas ir absolūti nepieciešams domnas normālai darbībai, tāpēc apakšējais (lielais) aizvars vienmēr ir apgriezts konisks. Augšējie var būt citāda dizaina.

Izlaist

Izlaist, no angļu valodas. - kauss, kauss, vaļā mute. Kološa (no franču valodas) - sauja, kauss, kauss. Starp citu, šeit ir galošas. Domnas krāsnis tiek piegādātas galvenokārt ar nolaižamo materiālu pacēlājiem. Domnas skips (attēlā pa labi) izvelk daudz materiāla no trases bedres, ar īpašu mehānismu paceļas pa slīpu pārvadu (attēlā pa kreisi), apgāžas domnā un atgriežas atpakaļ.

Tuyeres un caurumi

Domnas caurules ierīce ir parādīta attēla kreisajā pusē, čuguna krāna caurums atrodas centrā, bet izdedžu - labajā:

Lances sprausla ir vērsta uz pašu domnas procesa centru; caur to ir ērti vizuāli kontrolēt tā gaitu, kam uz tuyere gaisa kanāla ir izkārtots lūrētājs ar karstumizturīgu stiklu. Gaisa spiediens pie caurules sprauslas izejas ir 2-2,5 atm (2,1-2,625 MPa virs atmosfēras spiediena). Iepriekš par to viņus apšaudīja ar plastmasas māla serdi no speciāla pistoles. Tagad ieejas ir aizzīmogotas ar tālvadības elektrisko lielgabalu (nosaukums ir veltījums tradīcijām), kas cieši tuvojas ieejai. Tas ievērojami samazināja negadījumu skaitu, traumu risku un domnas procesa videi draudzīgumu.

Un ar savām rokām?

Pārbaude

disciplīnā "Materiālzinātne un būvmateriālu tehnoloģija"

Iespējas numurs 10

To veic students

URBAS, b-NFGDz-32

Kods: 131720

Ščerbakovs V.G.

Pārbaudīja: Meļņikova I.P.

Saratova, 2017

Uzdevums numurs 1. 3

1.1. Uzzīmējiet domnas shēmu. 3

1.2. Aprakstiet atgūšanas kausēšanas būtību. četri

1.3. Norāda izstrādājumus, domnu un domnas tehniskos un ekonomiskos rādītājus. vienpadsmit

2. uzdevums. 12

2.1. Aprakstiet parādības, kas rodas metālā, to karsējot. 12

2.2. Ieskicējiet metāla formēšanas temperatūras diapazona jēdzienu un tā noteikšanas principu no diagrammas. četrpadsmit

2.3. Aptuveni no diagrammas nosakiet temperatūras apstrādes intervālu tēraudam ar oglekļa saturu 0,5 % …………………………………………………………………………………… …………… …………piecpadsmit

Uzdevums numurs 3. 22

Uzzīmējiet acetilēna-skābekļa liesmas diagrammu un aprakstiet tās struktūru. Norādīt vara metināšanas īpatnības Izstrādāt čaulas metināšanas procesu (38. att. a, b) no vara markas M3r. Ražošana - gabalā. Nosakiet gāzes metināšanas liesmas raksturu, degļa veidu un tā jaudu. Izvēlieties pildījuma stieples pakāpi un diametru. Norādiet plūsmas sastāvu un metināšanas metodi (pa kreisi, pa labi). Nosakiet nogulsnētā metāla masu pēc metinājuma šuves izmēriem. Iestatiet pildvielas stieples patēriņu, ņemot vērā zudumus, skābekli, acetilēnu, kalcija karbīdu un izstrādājuma metināšanas laiku. Norādīt metinājuma kvalitātes kontroles metodes.. 22

Uzdevums numur 4. 23

Dodiet shēmas 1, 2, 3 detaļu virsmas apstrādei, kuru rasējums dots att. 6. Katrai shēmai norādiet mašīnas, instrumenta un armatūras nosaukumu. Norādiet virsmas apstrādes instrumenta skices 3 un armatūras sagataves fiksēšanai virsmas apstrādes laikā 1. 23

Atsauces.. 24

Kontroles uzdevums № 1

Uzzīmējiet domnas shēmu. Aprakstiet atgūšanas kausēšanas būtību. Norāda izstrādājumus, domnu un domnas tehniskos un ekonomiskos rādītājus.

Domnas krāsns ir paredzēta dzelzs kausēšanai.

Domēna procesa shēma.

Šī procesa būtība ir tāda, ka krāsnī tiek reducēti dzelzs oksīdi, kas atrodas izejmateriālā - rūdā, ar kurināmā sadegšanas produktiem - ūdeņradi, oglekļa monoksīdu un cieto oglekli. Šahtas tipa domnas iekārta nav īpaši sarežģīta. Tas sastāv no vairākām daļām.

Krāsns dizains

Domnas augšējo daļu sauc par augšējo daļu. Tas ir aprīkots ar gāzes izvadiem, kas kalpo augšējās gāzes noņemšanai. Šeit izejvielas tiek iekrautas ar speciālas pildīšanas ierīces palīdzību.

Zem augšas atrodas kāta, kurai ir nošķelta konusa forma, kas izplešas uz leju. Šī forma ļauj vienkāršot izejvielu ievadīšanas procesu no augšas. Raktuvēs izejvielu gatavo īpašā veidā no rūdas oksīdiem un reducē dzelzi.

Domnas platāko daļu sauc par tvaiku. Šeit tiek izkusuši kušņu un rūdas atkritumi, kā rezultātā no tiem tiek iegūti izdedži.

Nākamā krāsns daļa ir nošķelts konuss, kas izplešas uz augšu. To sauc par plecu spilventiņiem. Šajā konstrukcijas sadaļā izdedžu veidošanās beidzas, atstājot tajā noteiktu daudzumu plūsmas un cietā kurināmā.

No augšas piegādātās degvielas sadegšana notiek pavardā. Tas arī kalpo, lai uzkrātu dzelzi un izdedžus, kas ir šķidrā stāvoklī.

Degvielas sadedzināšanai nepieciešams karsts gaiss. Tas iekļūst krāsnī no gaisa sildītājiem caur gredzenveida gaisa vadu, izejot cauri caurulēm. Kurtuves dibens, ko sauc par brekšu, atrodas uz masīva dzelzsbetona pamata. Šeit ir izdedžu un čuguna uzkrāšanās. Kausēšanas procesa beigās čuguns un izdedži tiek izvadīti pa speciālām teknēm caur šim nolūkam paredzētiem caurumiem kausos.

Domnas darbības princips

Domnas shēma.

Domnas dizains ir veidots tā, lai lādiņš ieplūst bļodā caur uzlādes ierīci, kas izgatavota neliela konusa formā, kas atrodas augšpusē. Tālāk no bļodas, nokrītot uz liela konusa, lādiņš nonāk krāsnī. Šāda sistēma neļauj gāzei no domnas nokļūt vidē. Pēc iekraušanas mazais konuss un piltuve izejvielu saņemšanai tiek pagriezti par leņķi, kas ir 60 grādu reizinājums. Tas ir nepieciešams, lai maisījums būtu vienmērīgi sadalīts.

Metalurģiskā krāsns turpina darboties, lādiņš kūst un iet uz leju, atbrīvojot vietu jaunām izejvielu porcijām. Domnas lietderīgajam tilpumam vienmēr jābūt pilnībā piepildītam. Mūsdienu domnas lietderīgais tilpums var būt no 2000 līdz 50 000 m³. Tā augstums var sasniegt 35 m, kas ir gandrīz trīs reizes lielāks par tā diametru. Šis dizains netika izgudrots nejauši: domnas darbības princips ir balstīts uz materiālu un gāzu kustību viena pret otru, kas ļauj palielināt siltuma izmantošanu līdz 85%.

Čuguns tiek kausēts domnas krāsnīs, kas ir šahtas krāsnis. Čuguna ražošanas procesa būtība domnas krāsnīs ir rūdas sastāvā esošo dzelzs oksīdu, gāzveida (CO, H2) un cieto (C) reducētāju, kas veidojas kurināmā sadegšanas laikā, reducēšana.

Domnas process ir nepārtraukts. Krāsnī no augšas tiek ielādēti izejmateriāli (aglomerāts, granulas, kokss), bet apakšējā daļā tiek ievadīts sakarsēts gaiss un gāzveida, šķidra vai pulverveida degviela. Degvielas sadegšanas rezultātā iegūtās gāzes iziet cauri uzlādes kolonnai un piešķir tai savu siltumenerģiju. Dilstošais lādiņš tiek uzkarsēts, samazināts un pēc tam izkausēts. Lielāko daļu koksa sadedzina krāsns apakšējā daļā kā siltuma avotu, un daļu koksa izmanto, lai reducētu un karburizētu dzelzi.

Domnas krāsns ir jaudīga un augstas veiktspējas iekārta, kas patērē milzīgu daudzumu materiālu. Mūsdienīga domna patērē apmēram 20 000 tonnu lādiņa dienā un saražo aptuveni 12 000 tonnu čuguna dienā.

Lai nodrošinātu nepārtrauktu tik liela materiālu daudzuma piegādi un izvadi, ir nepieciešams, lai krāsns konstrukcija būtu vienkārša un uzticama ilgu laiku. Domnas krāsns no ārpuses ir ievietota metāla korpusā, kas metināts no 25–40 mm biezām tērauda loksnēm. Korpusa iekšpusē ir ugunsizturīgs oderējums, kas atdzesēts krāsns apakšējā daļā ar īpašu ledusskapju palīdzību - metāla kastes, kurās cirkulē ūdens. Sakarā ar to, ka krāsns dzesēšanai nepieciešams liels ūdens daudzums, dažām krāsnīm tiek izmantota iztvaikošanas dzesēšana, kuras būtība ir tāda, ka ledusskapjiem tiek piegādāts vairākas reizes mazāks ūdens daudzums nekā ar parasto metodi. Ūdens tiek uzkarsēts līdz vārīšanās temperatūrai un ātri iztvaiko, vienlaikus uzņemot lielu daudzumu siltuma.

Domnas vertikālās daļas iekšējo kontūru sauc par krāsns profilu. Krāsns darba telpā ietilpst:

tops;
mans;
tvaiks;
pleci;
bugle

Tops

Šī ir domnas augšējā daļa, caur kuru tiek ielādēti lādiņa materiāli un tiek noņemta domna vai augšējā gāze. Galvenā augšējās ierīces daļa ir uzlādes ierīce. Lielākajai daļai domnu ir dubultkonusa uzlādes ierīces. Parastā stāvoklī abi konusi ir aizvērti un droši izolē krāsns iekšpusi no atmosfēras. Pēc lādiņa ievietošanas uztveršanas piltuvē mazais konuss tiek nolaists un lādiņš nokrīt uz lielā konusa. Mazais konuss ir aizvērts. Pēc tam, kad uz lielā konusa ir savākts iepriekš noteikts lādiņa daudzums, lielais konuss tiek nolaists ar aizvērtu mazo konusu un lādiņš tiek ielejams krāsnī. Pēc tam lielais konuss aizveras. Tādējādi domnas darba telpa ir pastāvīgi noslēgta.

Uzlādes materiāli parasti tiek padoti uz krāsns augšpusi no vienas puses. Tā rezultātā mazā konusa piltuvē veidojas slīpums. Domnas krāsns ilgstoša darbība ar novirzītu uzlādes līmeni ir nepieņemama. Lai novērstu šo parādību, uztveršanas piltuve un mazais konuss tiek likti griezties. Pēc lādiņa iekraušanas piltuve kopā ar konusu griežas leņķī, kas reizināts ar 60, kā rezultātā pēc vairāku padeves izkraušanas nelīdzenumi tiek pilnībā novērsti. 0

Mūsdienu krāsnīs var uzstādīt sarežģītākas uzlādes ierīces. Lielā konusa vietā ir uzstādīta rotējoša tekne, kuras leņķi var regulēt. Šis dizains ļauj mainīt materiālu piegādes vietu atbilstoši augšas diametram.

Kausējot domnā, rodas liels daudzums gāzes, kas tiek izvadīta no krāsns augšējās daļas. Šādu gāzi sauc par augšējo gāzi. Gāze satur degošus komponentus CO un H2, tāpēc to izmanto kā gāzveida kurināmo metalurģijas ražošanā. Turklāt, izejot cauri uzlādes kolonnai, gāze uztver mazas dzelzs saturošu materiālu daļiņas, veidojot tā sauktos dūmvadu putekļus. Putekļi tiek uztverti īpašos gāzes attīrītājos un tiek izmantoti kā piedeva lādiņam aglomerācijas vai granulu ražošanas laikā.

Manējais

Raktuves veido Lielākā daļa kopējais krāsns augstums un tilpums. Vārpstas profils, kas ir nošķelts konuss, kas izplešas virzienā uz leju, nodrošina vienmērīgu lādiņu materiālu nolaišanu un atslābināšanu. Ievērojamais vārpstas augstums ļauj termiski un ķīmiski apstrādāt materiālus ar augošām karstām gāzēm.

Raspar

Šī ir krāsns darba telpas vidējā cilindriskā daļa, kurai ir lielākais diametrs. Tvaicēšana rada papildu krāsns tilpuma palielināšanos un novērš iespējamos materiālu aizkavēšanos.

Pleci

Šī ir krāsns profila daļa, kas atrodas zem tvaika un attēlo nošķeltu konusu, kas vērsts pret tvaiku ar tā plato pamatni. Plecu apgrieztais konuss atbilst izkusušo materiālu apjoma samazināšanās čuguna un izdedžu veidošanās laikā.

Rags

Šī ir krāsns apakšējā cilindriskā daļa, kurā tiek veikti augstas temperatūras domnas procesi. Kurtuvē tiek sadedzināts kokss un veidojas domnas gāze, mijiedarbība starp šķidrajām fāzēm, šķidro kausēšanas produktu (čuguna un izdedžu) uzkrāšanās un periodiska izdalīšanās no krāsns. Rags sastāv no augšējās jeb tuyere daļas un apakšējā jeb metāla uztvērēja. Metāla uztvērēja apakšdaļa tiek saukta brekši.

Kurtuves lejas daļā ir čuguna un izdedžu krāna caurumi, kas ir čuguna un izdedžu izdalīšanas atveres. Pēc čuguna izlaišanas caurums tiek aizvērts ar īpašu ugunsizturīgu masu, izmantojot tā saukto lielgabalu, kas ir cilindrs ar virzuli. Pirms čuguna cauruma atvēršanas pistoli piepilda ar caurumu ugunsizturīgu masu. Pēc čuguna ražošanas beigām pistole tiek nogādāta cauruma caurumā, un ar virzuļa mehānisma palīdzību cauruma masa tiek izspiesta no pistoles un aizpilda cauruma kanālu. Čuguna cauruma atvēršanai izmanto speciālu urbjmašīnu, kas urbuma masā izurbj caurumu, caur kuru tiek atbrīvots čuguns.

Izdedžu caurumi atrodas 1500 - 2000 mm augstumā no čuguna cauruma līmeņa un ir aizvērti ar izdedžu aizbāzni, kas ir tērauda stienis ar uzgali. Čuguns un izdedži, kas izplūst no domnas, tiek novirzīti caur teknēm dzelzs un izdedžu kausos. Pašlaik izdedžus galvenokārt ražo kopā ar čugunu un atdala no čuguna. īpaša ierīce uz krāsns teknes.

Izdedži, kas izplūst no domnas caur krāna atveri, tiek atdalīti no dzelzs krāsns teknē ar sadalošās plāksnes un caurlaides palīdzību, kas darbojas kā hidrauliskais blīvējums. Augsta blīvuma čuguns nonāk spraugā zem atdalīšanas plāksnes, bet vieglākie izdedži tiek izvadīti sānu teknē.

Ja nepieciešams piegādāt čugunu citiem uzņēmumiem, to ar speciālu liešanas mašīnu ielej lietņos (lietņos), kuru svars ir 30–40 kg.

Krāsns augšējā daļā 2700 - 3500 mm attālumā no čuguna krāna cauruma ass regulāri ap kurtuves apkārtmēru tiek uzstādītas gaisa lances, caur kurām tiek uzsildīta līdz 1100 - 1300 °. Krāsnī tiek ievadīts C, kā arī dabasgāze un citas degvielas piedevas (mazuts, pulverveida degviela). Katra domna ir aprīkota ar strūklu no tās pūtēja. Strūklas apkure tiek veikta reģeneratīvā tipa gaisa sildītājos, kad sadegošās gāzes siltuma iedarbībā vispirms tiek uzkarsēta no ugunsizturīgiem ķieģeļiem izgatavota gaisa sildītāja sprausla, un pēc tam caur to tiek izvadīts gaiss, uzņemot siltumu no sprauslas. Sprauslas sildīšanas periodā sadegšanas kamerai tiek piegādāta gāze un gaiss tās sadegšanai. Degšanas produkti, izejot caur sprauslu, to uzsilda un nonāk skurstenī. Strūklas sildīšanas periodā aukstais gaiss iekļūst apsildāmajā sprauslā, uzsilst un pēc tam tiek ievadīts domnā. Tiklīdz sprausla ir tik ļoti atdzisusi, ka gaisu nevar uzsildīt līdz iestatītajai temperatūrai, tas tiek pārnests uz nākamo gaisa sildītāju, bet atdzisušais tiek uzsildīts. Gaisa sildītāja sprausla atdziest ātrāk nekā uzsilst. Tāpēc domnas gaisa sildītāju bloks sastāv no 3 - 4 ierīcēm, no kurām viena silda gaisu, bet pārējās tiek apsildītas. Domnas profilu raksturo atsevišķu elementu diametri, augstumi un slīpuma leņķi. Dažu krāšņu izmēri ir parādīti 1. tabulā.

1. tabula - Krāsns izmēri

Izmēri, mm	Krāsns lietderīgais tilpums, m3
Izmēri, mm	2000	3000	5000
Diametrs:
kalums	9750	11700	14900
raspara	10900	12900	16300
tops	7300	8200	11200
Augstums:
pabeigt	32350	34650	36900
noderīga	29200	32200	32200
kalums	3600	3900	4500
raktuves	18200	20100	19500

Katras krāsns daļas izmēriem jābūt savstarpēji saistītiem un jābūt noteiktās proporcijās ar citu krāsns daļu izmēriem. Krāsns profilam jābūt racionālam, kas nodrošina būtiski nosacījumi domēna process:

vienmērīga un stabila lādiņu materiālu nolaišana;
labvēlīgs pretimnākošās gāzes plūsmas sadalījums;
labvēlīga atveseļošanās procesu attīstība un dzelzs un izdedžu veidošanās.

Galvenie lielumi, kas raksturo darba telpas izmērus, ir krāsns lietderīgais tilpums un lietderīgais augstums. Tie ietver augstumu un tilpumu, kas piepildīts ar materiāliem un kausēšanas produktiem. Nosakot šos parametrus, par augšējo līmeni tiek ņemta iepildīšanas ierīces lielā konusa apakšējās malas atzīme nolaistā stāvoklī, bet apakšējais līmenis ir čuguna krāna cauruma ass līmenis.