Технологический процесс доменного цеха
Доменный цех – это сердце металлургического завода, где происходит ключевой процесс производства чугуна – основного сырья для дальнейшего производства стали. В доменном цехе происходит переработка руды, кокса и флюсов в чугун и шлак. Процесс плавки в доменной печи – это сложный и непрерывный цикл, который требует высокой точности и контроля.
Подготовка сырья
Подготовка сырья – это первый и очень важный этап технологического процесса доменного цеха. От качества и правильного соотношения компонентов шихты зависит не только эффективность плавки, но и качество получаемого чугуна.
В состав шихты входят⁚
- Железная руда⁚ Основной источник железа. Перед загрузкой в доменную печь руду подвергают дробление, грохочению и обогащению, чтобы удалить пустую породу и повысить содержание железа.
- Кокс⁚ Топливо для доменной печи, обеспечивающее высокую температуру плавления. Кокс получают путем коксования каменного угля, удаляя из него летучие вещества.
- Флюсы⁚ Вещества, вводимые в шихту для снижения температуры плавления руды и образования легкоплавкого шлака. В качестве флюсов используют известняк, доломит, иногда специальные добавки.
- Другие компоненты⁚ В зависимости от состава руды и требований к получаемому чугуну в шихту могут добавлять агломерат, окатыши, металлолом, ферросплавы, и другие материалы.
Качество и состав каждого компонента шихты тщательно контролируються. Правильное соотношение компонентов шихты определяется специальными расчетами, которые учитывают химический состав сырья и требования к качеству чугуна.
Подготовка сырья производится на специальных участках доменного цеха, оборудованных дробилками, грохотами, магнитными сепараторами, и другим оборудованием. Сырье хранится в специальных складах и поступает на загрузку в доменную печь по конвейерам или железнодорожным путям.
Загрузка шихты в доменную печь
Загрузка шихты в доменную печь – это следующий этап технологического процесса, который требует высокой точности и слаженной работы. От правильности загрузки зависит равномерность распределения компонентов шихты по высоте печи, что в свою очередь влияет на процесс плавки и качество получаемого чугуна.
Загрузка шихты осуществляется через горловину печи, которая расположена на верхней части доменной печи. Для загрузки используют специальные механизмы – шихтоподающие машины, которые перемещают шихту из складов к горловине печи.
Современные доменные печи оборудованы автоматизированными системами загрузки, которые обеспечивают точное дозирование и равномерное распределение шихты по всей высоте печи.
При загрузке шихты важно соблюдать определенный порядок⁚
- Кокс⁚ Кокс засыпают слоями, обеспечивая проход воздуха для горения.
- Руда⁚ Руда засыпается между слоями кокса, обеспечивая ее равномерное распределение по высоте печи.
- Флюсы⁚ Флюсы засыпают в шихту для снижения температуры плавления руды и образования шлака.
Загрузка шихты – это непрерывный процесс, который происходит в течение всей плавки. Скорость загрузки регулируется в зависимости от производительности печи и состава шихты.
Процесс плавки
Процесс плавки в доменной печи – это сердце технологического процесса, где происходит превращение шихты в чугун и шлак. Этот сложный процесс основан на высоких температурах и химических реакциях, происходящих в печи.
В печь поступает горячий воздух, который поддерживает горение кокса и создает высокую температуру в печи. При высокой температуре руда плавится и восстанавливается до железа.
В процессе плавки происходят следующие основные реакции⁚
- Горение кокса⁚ Кокс сгорает в печи, выделяя тепло и углерод (СО), который восстанавливает железо из руды.
- Восстановление железа⁚ Углерод (СО) взаимодействует с оксидами железа в руде, восстанавливая железо до металлического состояния.
- Образование шлака⁚ Флюсы взаимодействуют с пустой породой в руде, образуя шлак, который плавится и отделяется от железа.
Расплавленное железо и шлак стекают вниз по печи и собираются в нижней части печи, образуя чугун и шлак.
Процесс плавки продолжается непрерывно в течение нескольких недель. Печь не останавливается для загрузки шихты и выпуска чугуна. Загрузка шихты и выпуск чугуна происходят постоянно, обеспечивая непрерывный цикл плавки.
Выпуск чугуна и шлака
После завершения процесса плавки в доменной печи, когда расплавленное железо и шлак собрались в нижней части печи, наступает этап выпуска чугуна и шлака. Это важный процесс, который требует определенных навыков и осторожности.
Выпуск чугуна и шлака происходит через специальные отверстия в нижней части печи, называемые «чугунная и шлаковая ляды». Перед выпуском чугуна и шлака необходимо провести подготовку к выпуску.
Для выпуска чугуна и шлака необходимо открыть соответствующие ляды. Открытие лядов происходит по определенной процедуре, чтобы избежать нежелательных последствий.
После открытия лядов расплавленный чугун и шлак стекают в специальные желоба, которые направляют их к месту сбора. Чугун собирается в специальные ковши, а шлак – в шлаковые отвалы.
Выпуск чугуна и шлака происходит по определенному графику, который зависят от производительности печи и потребностей в чугуне и шлаке. После выпуска чугуна и шлака ляды закрываются, и процесс плавки продолжается.
Выпуск чугуна и шлака – это важный этап в технологическом процессе доменного цеха. От правильного и безопасного выпуска чугуна и шлака зависит бесперебойная работа печи и производство качественного чугуна.