Hogyan kell használni a nagyolvasztót. Mire való a nagyolvasztó? Nagyolvasztó kialakítása, működési elve és berendezése

A modern civilizáció elválaszthatatlanul kapcsolódik a gyártástechnológia fejlődéséhez, amely lehetetlen a gyártásukhoz használt eszközök és anyagok javítása nélkül.

A természetes eredetű vagy az ember által létrehozott anyagok közül a legjelentősebb helyet a vasfémek foglalják el - vas és szén ötvözete más elemek jelenlétével.

A 2–5% szenet tartalmazó ötvözetek az öntöttvas, a 2% alatti széntartalmú ötvözetek az acélok közé tartoznak. A fémek olvasztásához speciális nagyolvasztó technológiát alkalmaznak.

A termelés ABC-je

A nagyolvasztás az a folyamat, amikor öntöttvasat állítanak elő vasércből, amelyet nagyolvasztóban vagy más néven nagyolvasztóban feldolgoznak.

Az ilyen gyártási folyamathoz szükséges fő anyagok a következők:

• tüzelőanyag szénből nyert koksz formájában;
• vasérc, amely a termelés közvetlen nyersanyaga;
• folyasztószer – speciális adalékok mészkőből, homokból és egyéb anyagokból.

A vasérc kis kőzetdarabok formájában, egymáshoz olvadt - agglomerátumok vagy pelletek, ércdarabok formájában - kerül a nagyolvasztóba. A nyersanyagot rétegről rétegre töltik be a nagyolvasztó felső részébe, váltakozva a kokszrétegekkel és rétegenként hozzáadott fluxussal.

Jegyzet: folyasztószer szükséges ahhoz, hogy a hulladékkőzet és a különféle szennyeződések, amelyeket salaknak neveznek, lebegjenek.

A forró öntöttvas felületén úszó salakot a fém megkeményedése előtt leeresztik. Az öntöttvas olvasztáshoz betöltött anyagot, amely vasércből, kokszból és fluxusból áll, töltésnek nevezzük.

A nagyolvasztó, amelynek profilja egy széles alappal rendelkező toronyhoz hasonló, belül tűzálló anyaggal - tűzálló agyaggal van bélelve.

A fő tervezési elemek a következők:

• vállak;
• gőz;
• tűz kemence;
• enyém
• kürt

A gőzkamra a nagyolvasztó kemence legszélesebb része. Megolvasztja az ércet és a folyasztószert, salakot eredményezve. A magas hőmérsékletnek a falazatra és a kemenceházra gyakorolt ​​hatásának megakadályozására keringető vízzel ellátott hűtőegységeket használnak.

A nagyolvasztó aknája kúp alakú, amely alul kitágul - a nagyolvasztónak ez a kialakítása lehetővé teszi a töltet szabad leesését az olvasztási folyamat során. Az öntöttvas képződése, amely az olvasztási folyamat során a kemencébe kerül, gőzben és vállakban történik. A szilárd töltetnek a gőzben és a tengelyben való megtartásához a vállak kúp alakúak, a teteje felé tágulva.

Hogyan működik

A töltetet a kemencén keresztül folyamatos adagokban öntik a nagyolvasztóba.

A munka folytonosságának biztosítása érdekében a nagyolvasztó kemence közelében egy raktárt helyeznek el a pellet (szinter), folyasztószer és koksz számára - a töltés előkészítésére tervezett bunker.

A bunkerek alapanyag-ellátása, valamint a tetején lévő töltőberendezések töltetellátása folyamatosan, szállítószalagok segítségével történik.

Tömege alá süllyedve a töltés a kemence középső részébe kerül, ahol a koksz égéséből származó forró gázok hatására a vasérc anyaga felmelegszik, a maradék gázok a tetején keresztül távoznak.

A kemencében, amely a kemence alján található, vannak olyan eszközök, amelyek nyomás alatti forró levegő áramlását biztosítják - fúvókák. A fúvókák hőálló üvegezésű ablakokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a folyamat vizuális ellenőrzését.

Jegyzet: A magas hőmérséklet elleni védelem érdekében a készülékeket vízzel hűtik a benne található csatornákon keresztül.

A kovácsműhelyben elégetett koksz az ércelolvasztáshoz szükséges, +2000 fokot meghaladó hőmérsékletet állítja elő.

Az égési folyamat során a koksz és az oxigén egyesülve szén-dioxidot képez.

A magas hőmérséklet szén-dioxidra gyakorolt ​​hatása az utóbbit szén-monoxiddá alakítja, ami elvonja az ércet és redukálja a vasat. Az öntöttvas képződése azután következik be, hogy a vas áthalad a forró kokszrétegeken. A folyamat eredményeként a vas szénnel telítődik.

Miután az öntöttvas felhalmozódott a kovácsműben, a folyékony fémet az alatta lévő lyukakon keresztül - csaplyukak - szabadítják fel. Mindenekelőtt a felső csapnyíláson keresztül salak, majd az alsó csapnyíláson keresztül öntöttvas szabadul fel. Speciális csatornákon keresztül az öntöttvasat a vasúti peronokon elhelyezett üstökbe öntik, és további feldolgozásra szállítják.

Az öntödei öntöttvas, amelyet később öntvények gyártására használnak fel, belép az öntőgépbe, és megszilárdulva rudakká - tuskákká alakul.

Az acélgyártáshoz öntöttvasat használnak, amelyet konverziós vasnak neveznek - ez a termelés akár 80% -át teszi ki.

Az átalakító nyersvasat acélöntödébe szállítják konverterekkel, nyitott kandallóval vagy elektromos kemencével. A modern, hatalmas nagyolvasztókban nem csak a forró levegőt használják az égési folyamatok támogatására, hanem a tiszta oxigént is, a földgázzal együtt.

Ez a technológia lehetővé teszi kevesebb koksz fogyasztását, de technológiailag összetettebb. Ezért a gyártási folyamat ellenőrzésére és az optimális olvasztási módok kiválasztására olyan számítógépeket használnak, amelyek képesek az összes rendszer működésének egyidejű elemzésére.

Nézzen meg egy oktatóvideót, amely leírja a nagyolvasztó működési elvét és árnyalatait:

A nagyolvasztó kemence célja vasötvözetek és öntöttvas olvasztási folyamatainak végrehajtása. Ezen anyagok előállításához vasérc alapanyagokat használnak. Az ilyen berendezések nevének eredetének története a 14. századig nyúlik vissza. A „domain” kifejezés a fújás szóból ered. Az első kályhák Európában jelentek meg, majd a 16. század után Oroszországba kerültek.

A nagyolvasztó kialakítása a következő: a kemence alapra van felszerelve, kívülről acél burkolat borítja. Az alapozás meglehetősen magas, felületét, hőálló részét csonknak nevezik. A burkolat vastagsága általában 4-6 cm, belsejében a falak mentén tűzálló termékek vannak. Az alapozás tetején egy gerinc található, amely az olvadt tömeg hidrosztatikus nyomásának és magas hőmérsékletnek van kitéve. A burkolat belsejében található keszeghalmok speciális hűtőszekrényeket vesznek körül. Ezeket öntöttvas lemezek képviselik tekercsekkel, amelyeken keresztül a víz kering.

A vaskohászatban nélkülözhetetlen berendezések

A nagyolvasztó kemencék gyártása az egyik nehéz feladat a kohászat területén. Ugyanakkor ez a kialakítás több mint egy évszázadra nyúlik vissza. A tudományos és technológiai fejlődés fejlődésével a kemence kialakítása kissé megváltozott, olyan elemeket és alkatrészeket kezdtek hozzáadni, amelyek lehetővé tették a gyártási folyamat nagymértékű felgyorsítását. Ezenkívül a modern kemencékben számos nehezen vezérelhető üzemmódot automatizáltak.

A nagyolvasztóműködés a modern vas- és acélipar fontos eleme. A modern termelésben csak magas termelékenységű berendezéseket használnak. Ezenkívül a fejlett kohók automatizálási rendszerekkel vannak felszerelve. Az automatizálás feladata az olvasztási műveletek főbb jellemzőinek szabályozása, ellenőrzése és rögzítése. Egy modern kemence képes szabályozni a töltet kiöntésének szintjét, az ércellátást, a robbantási hőmérsékletet és a gáznyomást.

Az ilyen kemencék termelékenysége, mondhatni, növekszik a korral. Az olvasztási rendszer fejlesztései lehetővé teszik a berendezések termelékenységének többszörös növelését.

A nagyolvasztó kemence diagramja vizuális képet ad a működéséről. Itt megfigyelheti, hogyan változik a berendezések kialakítása a magas hőmérsékletű területeken. Ezenkívül a diagram figyelembevételével láthatja, hogy a nyersanyagok összetevőit hova öntik és milyen szinten.

A nagyolvasztóban a folyamatok szigorúan meghatározott sorrendben zajlanak. Maga a kemence függőleges formájú, összehasonlítható a tengely típusával. A magasság kismértékben változhat, de nem haladja meg a 35 m-t A szerkezet átmérője általában 2,5-3-szor kisebb. A folyamat meghatározott sorrendben megy végbe. Először a vas helyreáll. Ezután más elemek is helyreállnak - foszfor, kén és mások. A keletkező salak, amely már jelentősen megváltoztatta az összetevőit, lefolyik és felhalmozódik a kandalló területén. A salak kémiai összetétele határozza meg az öntöttvas összetételét.

A berendezés működési elve

A nagyolvasztó működési elve számos fizikai és kémiai műveletben fejeződik ki. E műveletek jelenlétét maga a kemence hőmérsékleti tartománya és az anyagterhelés határozza meg. Általában a következő folyamatok különböztethetők meg:

• a mészkő bomlási folyamata, ami szénsavanhidrid és kalcium-oxid képződését eredményezi;
• vas és egyéb elemek helyreállítása;
• vas karburálása;
• fémolvasztás;
• salakképződés és olvadás;
• tüzelőanyag elégetése és mások.

A nagyolvasztó légfűtő olyan készülék, amelyben a levegőt előmelegítik. Ezt a levegőt ezután a kemencébe táplálják. Az öntöttvas olvasztására szolgáló korai berendezésekben nem volt olyan elem, mint a légfűtő. A készülék fejlesztése lehetővé tette az üzemanyagköltségek jelentős csökkentését.

A mai értelemben vett töltés koksz, vasérc szinter és folyósított nyersanyagok keveréke. Az olvasztási folyamat előtt a töltet speciális előkészítésnek vetik alá. Először összetörjük, majd átszitáljuk. A szitálás után a nagy darabokat újra aprításra küldik.

Az égési folyamat eredménye a hőmérséklet emelkedése. A legmagasabb hőmérséklet elérheti a 2000 Celsius fokot is. A folyamatok forró gázok nyomása alatt mennek végbe. Emelkedéskor ezek a gázok 300-400 fokra hűlnek le a kokoshnik közelében.

A kemencék célja

A vas- és acélipar fontos ága a nagyolvasztóban történő nyersvas előállítása. Ehhez a munkához nemcsak speciális berendezések használatára van szükség, hanem bizonyos technológiák gondos betartására is. Az olvasztást nagyolvasztóban végzik hulladékkőzetekből és ércanyagból. Az ércanyag lehet vörös, barna, szár, mágneses vasérc vagy mangánérc.

A vasredukció az öntöttvasgyártás egyik fő szakasza. A folyamat eredményeként a vas megkeményedik. Ezután gőzbe mártják, ami elősegíti a szén feloldódását a vasban. Így öntöttvas keletkezik. A kemence forró részében maga az öntöttvas olvadni kezd, és lassan lefolyik az alsó részbe.

A nagyolvasztó működési elve ennek a terjedelmes eszköznek a típusától függ. Vannak kokszolókemencék és szénkemencék. Az előbbiek a kokszon, az utóbbiak a szénen dolgoznak. Az aknakemencét folyamatos üzemre tervezték. Ennek a berendezésnek az alakja két kúp, széles oldalakkal az aljánál hajtva. Ezek között a kúpok között van a kemence egy része, amelynek hengeres alakja van - gőz.

Az ipari nagyolvasztó, az úgynevezett olvasztó, arra szolgál, hogy a feldolgozott anyagot egyik állapotból a másikba szállítsa. Így a szilárd halmazállapot fokozatosan, az olvadáspontot meghaladó hőmérséklet hatására folyékony halmazállapotúvá válik. A folyékony állapotba hozott anyag lehet felfüggesztett helyzetben, valamint kristályosítóban, tégelyben, bányakovácsban vagy kandallóban fürdőben. Az ipari nagyolvasztókat fémek ércekből történő előállítására használják. Ezekben zajlanak a színesfémek és az acél olvasztásának, az üveg olvasztásának és másoknak a folyamatai.

A kohók javítása többféleképpen is elvégezhető. A nagyobb javításokat szükség szerint, vagy a tervezett nagyjavításokhoz kapcsolódóan végezzük. Ebben az időszakban a folyamatos munkafolyamat szünetel. A nagyobb javításokat három kategóriába sorolják. Az első javítási kategóriában a folyékony olvasztó termékeket teljesen ki kell engedni a kemencéből, és minden berendezést alaposan át kell vizsgálni. A második kategória átlagos javítást jelöl néhány elem cseréjével. A javítás harmadik kategóriája a töltőberendezések cseréjét és a nagyolvasztó védelmének beállítását foglalja magában.

Ebben a cikkben a vasötvözetek és az öntöttvas modern gyártásának legfontosabb eleméről, a nagyolvasztóról fogok beszélni. A nagyolvasztó fő felszerelése, így szerintem mindenkit érdekel a nagyolvasztó alkatrészeinek megismerése és a működési elv.

Nyersanyagként vasércet használnak, a nagyolvasztógyártás fő terméke az öntöttvas, amely számos tevékenységi területen talált alkalmazást: autógyártás, szaniteráruk, öntöttvas edények gyártása stb.

A modern civilizáció elválaszthatatlanul kapcsolódik a gyártástechnológia fejlődéséhez, amely lehetetlen a gyártásukhoz használt eszközök és anyagok javítása nélkül.

A természetes eredetű vagy az ember által létrehozott anyagok közül a legjelentősebb helyet a vasfémek foglalják el - vas és szén ötvözete más elemek jelenlétével.

A 2–5% szenet tartalmazó ötvözetek az öntöttvas, a 2% alatti széntartalmú ötvözetek az acélok közé tartoznak. A fémek olvasztásához speciális nagyolvasztó technológiát alkalmaznak.

A nagyolvasztás az a folyamat, amikor öntöttvasat állítanak elő vasércből, amelyet nagyolvasztóban vagy más néven nagyolvasztóban feldolgoznak.

Az ilyen gyártási folyamathoz szükséges fő anyagok a következők:

• tüzelőanyag szénből nyert koksz formájában;
• vasérc, amely a termelés közvetlen nyersanyaga;
• folyasztószer – speciális adalékok mészkőből, homokból és egyéb anyagokból.

A nagyolvasztó kemence öntöttvas előállítására szolgáló berendezés vasércek vagy vaskoncentrátumok olvasztásának csökkentésével.

A nagyolvasztó műhely fő berendezése a nagyolvasztó - egy tűzálló falazattal bélelt kerek aknás kemence.

A kemenceház hőtől való védelmére hűtőberendezéseket használnak. A kemenceház és a kemenceberendezés az alapra van felszerelve és oszlopokkal van megtámasztva.

Az olvasztás kiindulási anyagát töltetnek nevezik, és vasércből, mangánércből, szinterből és pelletekből áll. A töltetet a kemence tetejére szállítószalag vagy szállítószalag szállítja. A sínek a fogadó tölcséren keresztül kerülnek a kemencébe. A levegőt légfűtőkön keresztül táplálják be, az olvasztási termék csapokon keresztül az alsó részben elhelyezett üstökbe távozik.

A modern kohók központi vezérlő- és felügyeleti rendszerrel vannak felszerelve, amely rögzíti a műszerjelzőket és a nagyolvasztó működésének összetett mutatóit - a kokszfogyasztást 1 tonna nyersvasra és a nagyolvasztó napi termelékenységét tonnában.

További üzemanyagot használnak, ami csökkenti a kokszfogyasztást és az öntöttvas költségét. A nagyolvasztó kialakításának fejlesztése a teljesítmény (térfogat) növelését, az alapanyagok előkészítésének javítását, valamint az új progresszív, nagy teljesítményű technológiák bevezetését célozza.

A nyersvas olvasztása nagyolvasztókban történik, amelyek aknakemencék. Az öntöttvas nagyolvasztókban történő előállítási folyamatának lényege az ércben lévő vas-oxidok redukciója a tüzelőanyag kemencében történő elégetése során keletkező gáznemű (CO, H2) és szilárd (C) redukálószerekkel.

A kohós olvasztási folyamat folyamatos. A forrásanyagokat (szinter, pellet, koksz) felülről töltik a kemencébe, az alsó részbe pedig felmelegített levegőt és gáznemű, folyékony vagy porított tüzelőanyagot juttatnak.

A tüzelőanyag elégetésével nyert gázok áthaladnak a töltőoszlopon, és adják annak hőenergiáját. A leszálló töltést felmelegítjük, redukáljuk, majd megolvasztjuk.

A koksz nagy részét a kemence alsó felében égetik el, ami hőforrást biztosít, a koksz egy részét pedig a vas redukálására és karburizálására fordítják.

A nagyolvasztó egy nagy teljesítményű és rendkívül termelékeny egység, amely hatalmas mennyiségű anyagot fogyaszt. Egy modern nagyolvasztó naponta körülbelül 20 000 tonna töltést fogyaszt, és naponta körülbelül 12 000 tonna nyersvasat állít elő.

A nagyolvasztó kemence alkatrészei

A nagyolvasztó egy folyamatosan működő egység, amely a következő zónákból áll:

• Forró robbanás.
• Olvadási zóna (váll és kandalló).
• FeO redukciós zóna (gőz).
• Fe2O3 redukciós zóna (enyém).
• Előmelegítő zóna (tűzhely).
• Vasérc anyagok, mészkő és koksz rakodása.
• Robbanógáz.
• Vasérc anyagokból, mészkőből és kokszból álló oszlop.
• Salakfelszabadítás.
• Folyékony öntöttvas gyártása.
• Hulladékgázok gyűjtése.

A nagyolvasztó függőleges szakaszának belső körvonalát kemenceprofilnak nevezzük.

A kemence munkaterülete a következőket tartalmazza:

• tűz kemence;
• enyém;
• gőz;
• vállak;
• kürt

Koloshnik.

A kemence felső (keskeny) részét felsőnek nevezzük. A tetején van egy töltőberendezés a töltés (érc, üzemanyag, folyasztószerek) betöltésére, valamint gázkivezető csövek, amelyeken keresztül a nagyolvasztónak vagy a felső gázoknak nevezett gázokat eltávolítják a kohóból. A kemence teteje és a gőz közötti részét aknának nevezzük.

A kemence azon részét, amely csonka kúppal felfelé néz, és a töltettel és a tetejével együtt a töltetet gőzben tartja, vállnak nevezzük. A kemence ezen részében a betöltött anyagok mennyisége meglehetősen élesen csökken a koksz kiégése és a folyékony olvasztási termékek képződése következtében.

Az akna a kemence teljes magasságának és térfogatának nagy részét teszi ki. A tengely profilja, amely egy csonka kúp, amely a fenék felé tágul, egyenletes süllyesztést és a töltőanyagok lazítását biztosítja.

Az akna jelentős magassága lehetővé teszi az anyagok termikus és kémiai feldolgozását forró gázok felemelésével.

Ez a kemence munkaterületének a legnagyobb átmérőjű középső hengeres része. A gőzölés további növekedést eredményez a kemence térfogatában, és kiküszöböli a töltőanyagok esetleges késését.

Vállak.

Ez a kemenceprofil része a gőzkamra alatt, és egy csonka kúp, amelynek széles alja a gőzkamra felé néz. A vállak fordított kúposodása megfelel az olvadt anyagok térfogatának csökkenésének az öntöttvas és a salak képződése során.

A kemence alsó részét, amely henger alakú, amelyben az olvasztási termékek - folyékony vas és salak - felhalmozódnak, kovácsnak nevezik. A kemence sugárirányban egymástól egyenlő távolságra elhelyezkedő furatokkal rendelkezik (10-16, a nagyolvasztó méretétől függően).

Ezekbe a lyukakba dupla falú vörös réz, bronz vagy alumínium csöveket helyeznek. Ezeket a lyukakat tuyereknek nevezik.

A légfűtőkben (kádárokban) felmelegített forró levegőt ventilátor vagy fúvógépek fújják át a fúvókákon. A fúvókákat a csőfalak közötti térben keringő víz hűti.

A nagyolvasztó további elemei

A munkafolyamat során segédeszközökre és mechanizmusokra van szükség az öntöttvas kiváló minőségű olvasztásához. A nyersanyagok kemencébe történő emeléséhez és betöltéséhez eszközökre van szükség.

A nagyolvasztó folyamatos karbantartást igényel, különösen salak és öntöttvas előállítása során. Ebből a célból az öntödék felső darukkal vannak felszerelve.

A levegő felmelegítését a kemence működéséhez, a magas olvadási hőmérsékletet kevesebb levegővel légfűtők biztosítják. Például egy 2000 m³ hasznos térfogatú kemencébe az ilyen berendezéseknek percenként 3800 m³ levegőt kell szállítaniuk, amelynek hőmérséklete 1200 fok.

A légfűtőbe belépő levegő által termelt gőznek folyamatosan nedvesnek kell lennie. Ennek a mutatónak az értékét egy automatikus rendszer szabályozza.

Az üzemanyag elégetéséhez szükséges sűrített levegő a légfúvóknak köszönhetően belép a kemencébe. Nyomása a modern kemencék tetején eléri a 25 MPa-t. A kohógáz tisztítása gáztisztítóval történik.

A nagyolvasztó célja és működési elve

A vas- és acélipar fontos ága a nagyolvasztóban történő nyersvas előállítása.

Ehhez a munkához nemcsak speciális berendezések használatára van szükség, hanem bizonyos technológiák gondos betartására is.

Az olvasztást nagyolvasztóban végzik hulladékkőzetekből és ércanyagból.

Az ércanyag lehet vörös, barna, szár, mágneses vasérc vagy mangánérc.

A vasredukció az öntöttvasgyártás egyik fő szakasza.

A folyamat eredményeként a vas megkeményedik. Ezután gőzbe mártják, ami elősegíti a szén feloldódását a vasban. Így öntöttvas keletkezik. A kemence forró részében maga az öntöttvas olvadni kezd, és lassan lefolyik az alsó részbe.

A nagyolvasztó működési elve ennek a terjedelmes eszköznek a típusától függ.

Vannak koksz- és szénkemencék.

Az előbbiek a kokszon, az utóbbiak a szénen dolgoznak.

Az aknakemencét folyamatos üzemre tervezték. Ennek a berendezésnek az alakja két kúp, széles oldalakkal az aljánál hajtva. Ezek között a kúpok között van a kemence egy része, amelynek hengeres alakja van - gőz.

A nagyolvasztó működési elve számos fizikai és kémiai műveletben fejeződik ki. E műveletek jelenlétét maga a kemence hőmérsékleti tartománya és az anyagterhelés határozza meg.

Általában a következő folyamatok különböztethetők meg:

• a mészkő bomlási folyamata, ami szénsavanhidrid és kalcium-oxid képződését eredményezi;
• vas és egyéb elemek helyreállítása;
• vas karburálása;
• fémolvasztás;
• salakképződés és olvadás;
• tüzelőanyag elégetése és mások.

A nagyolvasztó légfűtő olyan készülék, amelyben a levegőt előmelegítik. Ezt a levegőt ezután a kemencébe táplálják.

Az öntöttvas olvasztására szolgáló korai berendezésekben nem volt olyan elem, mint a légfűtő. A készülék fejlesztése lehetővé tette az üzemanyagköltségek jelentős csökkentését.

A nagyolvasztó működési elve összetett fizikai és kémiai folyamatokon alapul.

A következő műveleteket különböztetjük meg:

• tüzelőanyag elégetése;
• vas visszanyerése;
• a mészkő bomlása kalcium-oxiddá és szénsavanhidriddé;
• a vas szénnel való telítése;
• fémolvasztás;
• salak olvasztása stb.

A kohós olvasztás a legáltalánosabb értelemben a nyersvas előállítása vasérc alapanyagokból.

A főbb anyagok, amelyekkel az öntöttvas olvasztható:

• üzemanyag - koksz;
• a vasérc az a nyersanyag, amelyből az öntöttvasat olvasztják;
• folyasztószer – homokból, mészkőből és néhány más anyagból készült speciális adalékok.

A töltés kis olvasztott darabok - pelletek vagy agglomerátumok - formájában kerül be a kemencébe. Az ércanyag lehet mangánérc vagy a vasérc különféle változatai. A nyersanyagokat rétegenként öntik a kemencébe, váltakozva a folyasztószer és a koksz rétegeivel.

A salak a forró öntöttvas felületére úszik. A szennyeződéseket a folyékony fém megkeményedése előtt eltávolítják.

Az alapanyag-ellátásnak, akárcsak a kemence működésének, folyamatosnak kell lennie. A folyamat következetességét speciális szállítószalagok biztosítják. A leírt elemeken keresztül a kemencébe kerülve a töltés számos technológiai folyamaton megy keresztül.

A koksz égetése biztosítja a szükséges hőmérsékletet, amely nem eshet 2000 fok alá. Az égés elősegíti az oxigén és a szén kombinációját. Ugyanakkor szén-dioxid képződik. Magas hőmérséklet hatására az utóbbi szén-monoxiddá válik. Ennek köszönhetően a vas helyreáll.

Az öntöttvas öntöttvas lesz, miután a vas áthalad az olvadt kokszon. Az eredmény eléréséhez a vasat szénnel kell telíteni. Az öntöttvasak közé tartoznak a 2-5% szenet tartalmazó ötvözetek.

Miután a kész fém felhalmozódott a kovácsműben, a lyukakon keresztül kiengedik. Először a felső lyukon keresztül szabadul fel a salak, majd az alsó lyukon keresztül az öntöttvas. Ez utóbbit csatornákon keresztül vödrökbe engedik le, és későbbi feldolgozásra küldik.

Nagyolvasztó termékek

A nagyolvasztó kohós olvasztás termékei a következők:

• öntöttvas;
• salak;
• nagyolvasztó (felső) gáz.

Öntöttvas

A nagyolvasztógyártás fő terméke a nyersvas, mellékterméke a salak és a kohógáz.

A nagyolvasztóban olvasztott öntöttvas a további felhasználás módjától függően három csoportra osztható:

• Acéllá történő feldolgozáshoz használt átalakító anyagok;
• öntöttvas öntvények gyártására szánt öntödék gépészeti területen;
• speciális (vasötvözetek), amelyeket az acélgyártásban acél dezoxidálására használnak.

Az öntöttvas vas többkomponensű ötvözete szénnel, mangánnal, szilíciummal, foszforral és kénnel.

Az öntöttvas nyomokban hidrogént, nitrogént és oxigént is tartalmaz. Az ötvözött öntöttvas tartalmazhat krómot, nikkelt, vanádiumot, volfrámot és titánt, amelyek mennyisége az olvasztandó ércek összetételétől függ.

A nyersvas acél feldolgozásra szolgál.

Az ilyen öntöttvasra jellemző, hogy a benne lévő szén (2,2-4%) kémiailag kötött állapotban van.

Az öntöttvas törésfelülete fehér.

Az összetételtől és a feldolgozás módjától függően a következők vannak:

• nyitott kandallós öntöttvas, amely 0,15-0,30% foszfort és legfeljebb 0,07% ként tartalmaz;
• Bessemer, 0,07% foszfort és 0,069% ként tartalmaz;
• Tomasovsky, amely 1,6% foszfort és legfeljebb 0,08% ként tartalmaz.

A nyersvas három típusra osztható:

• Konverziós koksz (M1, M2, M3, B1, B2 fokozat).
• Konverziós kokszfoszfor (MF1, MF2, MF3).
• Kiváló minőségű pigmentkoksz (PVK1, PVK2, PVK3).

A nagyolvasztó elhagyása után az öntöttvasat sertésbe öntik, és hidegen a gépgyártó üzemekbe küldik, ahol speciális kupolakemencékben újra megolvasztják, hogy gépalkatrészeket öntsön.

Az öntödei kokszvas olvasztása hét fokozatban történik: LK1-LK7.

Minden osztályt három csoportra osztanak mangántartalom alapján, öt osztályba foszfortartalom alapján és öt kategóriába a kéntartalom alapján.

Foszforos öntöttvasak.

Külön csoportot alkotnak a legfeljebb 2% P-t tartalmazó foszforos öntöttvasak, amelyek foszfortartalmától függően különféle technológiákat alkalmaznak az ilyen öntöttvasak acéllá alakítására.

Öntödei öntöttvasak.

Ezt a fajta öntöttvasat vaskohászatban öntött termékek gyártására szánják. Ezen öntöttvasak jellemző tulajdonsága a magas szilíciumtartalom (2,75-3,75% Si), és néhány esetben a foszfor is. Ez azzal magyarázható, hogy ezek az elemek az olvadt öntöttvasnak nagy folyadékmozgást biztosítanak, vagy azt a képességet, hogy jól megtöltsék az öntőformát.

Az öntödei öntöttvas átolvasztás után a gépgyártó üzemekben formázott öntvények előállítására használatos.

Öntödei öntöttvas az öntött termékek gyártásához használatos:

• csövek;
• radiátorok;
• Vízszerelvények;
• sztán;
• blokkok;
• fogaskerekek stb.

Az ilyen öntöttvas törésekor szürke színű. Ebben a szén egy része szabad állapotban van, grafit formájában. A szürkeöntvény általában 1,25-4,25% szilíciumot, 2,5-4% szenet, 0,5-1,3% mangánt, 0,1-1,2% foszfort és kis mennyiségű ként tartalmaz.

A mangán adja az öntöttvas keménységét és törékenységét.

A szilícium ezzel szemben csökkenti az öntöttvas keménységét, így az ilyen öntöttvasból készült öntvények könnyen megmunkálhatók.

A foszfor olvaszthatóvá teszi az öntöttvasat, és jól kitölti a formák vékony részeit.

A nagy mennyiségű foszfort tartalmazó öntöttvas öntvények jól ellenállnak a kopásnak, ugyanakkor fokozott törékenységgel rendelkeznek.

A kén az öntöttvasnak sűrű olvadáspontot ad, és csökkenti mechanikai tulajdonságait.

Speciális öntöttvasak (vasötvözetek).

Ezek magas szilícium-, mangán- és egyéb elemek tartalmú vasötvözetek, amelyeket deoxidálószerként vagy adalékanyagként használnak az acélgyártásban és a vasöntödékben.

Ezek tartalmazzák:

• ferromangán (70-75% Mn és legfeljebb 2% Si);
• ferroszilícium (9-13% Si és legfeljebb 3% Mn);
• tüköröntvény (10-15% Mn és legfeljebb 2% Si).

Az elmúlt években a ferroötvözetek nagyolvasztói olvasztása a feldolgozás gazdaságtalansága miatt csökkent. Kifizetődőbb a vasötvözetek olvasztása elektromos kemencékben.

Salak

A salak melléktermék, nagyon olcsó, jó minőségű építőanyag, cement, beton, tégla készítésére, utak alapozására használják.

Az olvasztás során keletkező salak mennyisége igen nagy (az olvasztandó öntöttvas tömegének kb. 60%-a).

A salakok bázikusak vagy savasak.

A savas salak nagy szilárdságú. Ha folyékony formában gőzzel vagy levegővel fújjuk át, akkor salakgyapotot kapunk, ami jó szigetelő.

Nagyolvasztó (felső gáz)

Ez a gáz a kemencéből a felső részén – a tetején – keresztül távozik.

CO, H2, CO2, CH4 és N2 anyagokból áll. A benne lévő por megtisztítása után a gázt tüzelőanyagként használják fel a nagyolvasztóba fújt levegő felmelegítésére kazánfűtéshez és egyéb célokra.

Mivel a gáz legfeljebb 30% CO-t tartalmaz, ez egy olyan tüzelőanyag, amelyet a por eltávolítása után használnak fel. A nagyolvasztógáz tömege 2,5-szer nagyobb, mint az öntöttvas mennyisége. Az égéshő 3600-3900 kJ/m3.

Ha egy nagyolvasztó kemencében földgázzal kombinált fúvással működik, a felső gáz hidrogéntartalma 6-8, esetenként akár 12%-ra, míg az égéshő 4200 kJ/m3-re nő.

A kohógáz mintegy 30-35%-át a nagyolvasztó üzemben használják fel a légfűtők fúvókáinak fűtésére. A maradék gázt gördülő- és termikus üzemekben, valamint kapcsolt hő- és erőművekben használják fel.

Az öntöttvas előállítását nagyolvasztó kemencékben végzik.

A szükséges arányban felvett nyers kohóanyagok alkotják a töltetet.

Az öntöttvas alapanyagokból nyert elsődleges termék. Az öntöttvas előállítása a vas ércekből történő kinyerésén alapul, különféle redox reakciókkal. Ezt követően az öntöttvasat nyersanyagként használják az acélgyártáshoz.

És koksz
7. Nagyolvasztó gáz
8. Vasérc, mészkő és koksz oszlop
9. Salakleadás
10. Folyékony öntöttvas gyártása
11. Hulladékgázok összegyűjtése

Nagyolvasztó kemence, nagyolvasztó kemence- nagy kohászati, függőlegesen elhelyezett akna típusú olvasztó kemence öntöttvas és vasötvözetek vasérc alapanyagból történő olvasztására. A nagyolvasztó folyamat legfontosabb jellemzője a folytonosság a kemence teljes kampánya során (a kemence felépítésétől a „nagy” javításig), valamint a felszálló csőgázok ellenáramlása egy folyamatosan felülről leereszkedő és felépülő anyagoszloppal. a töltet új részeivel.

Enciklopédiai YouTube

• 1 / 5

  A „nagyolvasztó” szó az ószláv „dmenie” – blast szóból származik. Más nyelveken: angol. nagyolvasztó - fúvókaemence, német. Hochofen - magas sütő, francia. haut fourneau - magas tűzhely. bálna. 高炉 (gāolú) - magas tűzhely.

  Nem szabad megfeledkezni arról, hogy alapvető különbség van a „nagyolvasztó” és a „kohó” szavak jelentésében: a nagyolvasztóban (darabok vagy kriták formájában) redukált nyersvas darabokat kaptak (a kohóból). a „nyers”, vagyis a fűtetlen nagyolvasztó) vas, a nagyolvasztóban pedig a folyékony öntöttvas.

  Sztori

  Az első nagyolvasztók a 4. században jelentek meg Kínában.

  Európában a kohók Vesztfáliában a 15. század második felében jelentek meg. Ez a kovácsolás gépesítésének és az olvasztási hőmérséklet emelésének köszönhetően vált lehetővé. A nagyolvasztó magassága elérte az 5 métert. A nagyolvasztók elődjei a Stukofen és a Blauofen voltak.

  A kandalló felső részén fúvókák vannak - nyílások a magas hőmérsékletre felmelegített robbanás - oxigénnel és szénhidrogén tüzelőanyaggal dúsított sűrített levegő ellátására.

  A fúvóka szintjén körülbelül 2000 °C hőmérséklet alakul ki. Ahogy haladsz felfelé, a hőmérséklet csökken, és a csúcsokon eléri a 270 °C-ot. Így a kemencében különböző magasságokban különböző hőmérsékletek jönnek létre, amelyeknek köszönhetően az érc átalakulásának különféle kémiai folyamatai

  A modern civilizáció elválaszthatatlanul kapcsolódik a gyártástechnológia fejlődéséhez, amely lehetetlen a gyártásukhoz használt eszközök és anyagok javítása nélkül.

  A természetes eredetű vagy az ember által létrehozott anyagok közül a legjelentősebb helyet a vasfémek foglalják el - vas és szén ötvözete más elemek jelenlétével.

  A 2–5% szenet tartalmazó ötvözetek az öntöttvas, a 2% alatti széntartalmú ötvözetek az acélok közé tartoznak. A fémek olvasztásához speciális nagyolvasztó technológiát alkalmaznak.

  A termelés ABC-je

  A nagyolvasztás az a folyamat, amikor öntöttvasat állítanak elő vasércből, amelyet nagyolvasztóban vagy más néven nagyolvasztóban feldolgoznak.

  Az ilyen gyártási folyamathoz szükséges fő anyagok a következők:

  • tüzelőanyag szénből nyert koksz formájában;
  • vasérc, amely a termelés közvetlen nyersanyaga;
  • folyasztószer – speciális adalékok mészkőből, homokból és egyéb anyagokból.

  A vasérc kis kőzetdarabok formájában, egymáshoz olvadt - agglomerátumok vagy pelletek, ércdarabok formájában - kerül a nagyolvasztóba. A nyersanyagot rétegről rétegre töltik be a nagyolvasztó felső részébe, váltakozva a kokszrétegekkel és rétegenként hozzáadott fluxussal.

  Jegyzet: folyasztószer szükséges ahhoz, hogy a hulladékkőzet és a különféle szennyeződések, amelyeket salaknak neveznek, lebegjenek.

  A forró öntöttvas felületén úszó salakot a fém megkeményedése előtt leeresztik. Az öntöttvas olvasztáshoz betöltött anyagot, amely vasércből, kokszból és fluxusból áll, töltésnek nevezzük.

  A nagyolvasztó, amelynek profilja egy széles alappal rendelkező toronyhoz hasonló, belül tűzálló anyaggal - tűzálló agyaggal van bélelve.

  A fő tervezési elemek a következők:

  • vállak;
  • gőz;
  • tűz kemence;
  • enyém
  • kürt

  A gőzkamra a nagyolvasztó kemence legszélesebb része. Megolvasztja az ércet és a folyasztószert, salakot eredményezve. A magas hőmérsékletnek a falazatra és a kemenceházra gyakorolt ​​hatásának megakadályozására keringető vízzel ellátott hűtőegységeket használnak.

  A nagyolvasztó aknája kúp alakú, amely alul kitágul - a nagyolvasztónak ez a kialakítása lehetővé teszi a töltet szabad leesését az olvasztási folyamat során. Az öntöttvas képződése, amely az olvasztási folyamat során a kemencébe kerül, gőzben és vállakban történik. A szilárd töltetnek a gőzben és a tengelyben való megtartásához a vállak kúp alakúak, a teteje felé tágulva.

  Hogyan működik

  A töltetet a kemencén keresztül folyamatos adagokban öntik a nagyolvasztóba.

  A munka folytonosságának biztosítása érdekében a nagyolvasztó kemence közelében egy raktárt helyeznek el a pellet (szinter), folyasztószer és koksz számára - a töltés előkészítésére tervezett bunker.

  A bunkerek alapanyag-ellátása, valamint a tetején lévő töltőberendezések töltetellátása folyamatosan, szállítószalagok segítségével történik.

  Tömege alá süllyedve a töltés a kemence középső részébe kerül, ahol a koksz égéséből származó forró gázok hatására a vasérc anyaga felmelegszik, a maradék gázok a tetején keresztül távoznak.

  A kemencében, amely a kemence alján található, vannak olyan eszközök, amelyek nyomás alatti forró levegő áramlását biztosítják - fúvókák. A fúvókák hőálló üvegezésű ablakokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a folyamat vizuális ellenőrzését.

  Jegyzet: A magas hőmérséklet elleni védelem érdekében a készülékeket vízzel hűtik a benne található csatornákon keresztül.

  A kovácsműhelyben elégetett koksz az ércelolvasztáshoz szükséges, +2000 fokot meghaladó hőmérsékletet állítja elő.

  Az égési folyamat során a koksz és az oxigén egyesülve szén-dioxidot képez.

  A magas hőmérséklet szén-dioxidra gyakorolt ​​hatása az utóbbit szén-monoxiddá alakítja, ami elvonja az ércet és redukálja a vasat. Az öntöttvas képződése azután következik be, hogy a vas áthalad a forró kokszrétegeken. A folyamat eredményeként a vas szénnel telítődik.

  Miután az öntöttvas felhalmozódott a kovácsműben, a folyékony fémet az alatta lévő lyukakon keresztül - csaplyukak - szabadítják fel. Mindenekelőtt a felső csapnyíláson keresztül salak, majd az alsó csapnyíláson keresztül öntöttvas szabadul fel. Speciális csatornákon keresztül az öntöttvasat a vasúti peronokon elhelyezett üstökbe öntik, és további feldolgozásra szállítják.

  Az öntödei öntöttvas, amelyet később öntvények gyártására használnak fel, belép az öntőgépbe, és megszilárdulva rudakká - tuskákká alakul.

  Az acélgyártáshoz öntöttvasat használnak, amelyet konverziós vasnak neveznek - ez a termelés akár 80% -át teszi ki.

  Az átalakító nyersvasat acélöntödébe szállítják konverterekkel, nyitott kandallóval vagy elektromos kemencével. A modern, hatalmas nagyolvasztókban nem csak a forró levegőt használják az égési folyamatok támogatására, hanem a tiszta oxigént is, a földgázzal együtt.

  Ez a technológia lehetővé teszi kevesebb koksz fogyasztását, de technológiailag összetettebb. Ezért a gyártási folyamat ellenőrzésére és az optimális olvasztási módok kiválasztására olyan számítógépeket használnak, amelyek képesek az összes rendszer működésének egyidejű elemzésére.

  Nézzen meg egy oktatóvideót, amely leírja a nagyolvasztó működési elvét és árnyalatait: