Технология производства агломерата

Шихта для производства окатышей.

1) Железорудный концентрат.

2) Бентонит – мелкодисперсная глина.

3) Известняк.

4) Возврат – некачественные окатыши, возвращенные на переработку.

Технология производства окатышей.

1) Дозирование исходных материалов на сборный транспортёр.

2) Перемешивание шихты в барабанном смесителе.

3) Окомкование на тарельчатом грануляторе.

4) Сортировка сырых окатышей.

5) Обжиг окатышей в обжиговой машине.

6) Сортировка готовых окатышей на грохоте.

Вопрос 5Технологические процессы и оборудование для производства агломерата

Технология производства агломерата.

1) Подготовка исходных материалов и загрузка их в бункера;

2) Дозирование исходных материалов из бункеров на транспортёры;

Перемешивание шихты в барабанном смесителе;

3) Окомкование в барабанном окомкователе;

4) Сортировка сырого агломерата на грохоте;

5) Сушка и спекание агломерата на агломерационной машине. Агломерационная машина представляет собой замкнутую цепь из тележек с решётчатым дном, которые движутся по кольцевому рельсовому пути (рис.4).

На паллеты загружается слой агломерата, в котором поджигается кокс с помощью зажигательного горна. Кокс горит внутри агломерата за счёт не прерывной подачей воздуха. Готовый агломерат охлаждается так же воздухом и разгружается из паллеты на грохот, где сортируется. Качественный агломерат отправляют в доменный цех, а возвраст отправляют на переработку.

Вопрос 6Характеристика видов топлива

Металлургическое топливо – это вещество, сгорание которого сопровождается выделением тепла, достаточного для достижения температуры данного металлургического процесса.

Основные теплотехнические характеристики топлива.

1. Удельная теплота сгорания – это количество тепла, выделяющееся при сжигании единицы массы или объёма топлива (Дж/м³; Дж/кг).

2. Температура воспламенения – это наименьшая температура, при которой начинается устойчивое горение топлива.

3. Светимость.

Требования к металлургическому топливу.

1. Достаточность запасов для экономически выгодной добычи и использования.

2. Лёгкость управления процессом горения.

3. Удобство в транспортировке.

4. Высокая удельная теплота сгорания.

5. Низкое содержание вредных и балластных веществ.

6. Способность участвовать в реакциях окислениях и восстановления.

Классификация видов топлива.

I. Газообразное топливо:

1. Естественное топливо – природный газ, состоящий в основном из метана СН₄ и имеющий удельную теплоту сгорания 31 – 40 МДж/м³. Природный газ имеет невысокую светимость, поэтому в него добавляют карбюризатор (распылённый мазут).

2. Искусственные.

а) Генераторный газ имеет удельную теплоту сгорания около 6 МДж/м³. Его получают в процессе газификации каменного угля водяным паром.

б) Доменный газ является отходом доменного производства и имеет удельную теплоту сгорания 4 мДж/м³.

в) Коксовый газ получают как отход процесса коксования углей, он имеет невысокую светимость и удельную теплоту сгорания 17 мДж/м³.

Чаще применяется коксодоменный газ с удельной теплотой сгорания около 10 мДж/м³

II. Жидкое топливо.

Мазут – продукт нефтепереработки (искусственное топливо) получают в процессе нефтепереработки. Он состоит из углерода (83-85 %), водорода (10-11 %), небольшого количества золы. Удельная теплота сгорания мазута 39-44 мДж/кг. Его применяют чаще всего для отопления мартеновских печей.

III. Твёрдое топливо.

1. Естественное топливо – каменный уголь с удельной теплотой сгорания (29-35мДж/кг).

2. Искусственное топливо – кокс с удельной теплотой сгорания (33 мДж/кг). Кокс используют для отопления доменных печей.

Вопрос 7.Характеристика кокса. Коксохимическое производство

Шихта для производства кокса.

1. Коксующийся уголь

2. Каменный уголь

Требования к шихте для коксования.

1. низкое содержание пустой породы, серы, кокса, влаги

2. хорошая спекаемость

Технология производства кокса.

1. Подготовка углей – дробление, сортировка, обогащение.

2. Загрузка шихты в коксовые камеры.

3. Подача и сжигание топлива в вертикальных каналах между камерами. В результате шихта нагревается без доступа воздуха. При t>450°С масса размягчается, в ней происходят химические реакции с выделением большого количества газов. При t 650°С начинается затвердевание , а при 1000°С заканчивается образование кокса. Коксование длится 14-16 часов.

4. Прекращение подачи топлива.

5. Выгрузка топлива через торцевые ворота с помощью коксовыталкивателя.

6. Охлаждение кокса холодным азотом в тушильных башнях.

7. Сортировка готового кокса на грохотах.

Рис.. Разрез коксовой батареи:

Продукты коксования (из 1 тонны шихты)

1. Кокс 750-800 кг.

2. Коксовый газ 320-330 м³.

3. Каменно- угольная смола, фенолы, бензол и т.д.

Требования к коксу.

I. Содержание углерода 80-88%, золы 8-12%, влаги<5%, серы 0,5-1,8%, фосфора 0,02-0,2%.

II. Удельная теплота сгорания 33 мДж/кг.

III. Температура воспламенения 600-750°С.

IV. Пористость 43-53%.

V. Размер кусков 25-60 мм.

Вопрос 8Классификация огнеупорных материалов, требования к ним

Огнеупорные материалы (огнеупоры) – это материалы, применяемые для футеровки металлургических агрегатов и имеющие температуру плавления более 1580 .

Классификация огнеупоров.

I. По степени огнеупорности:

1. Огнеупорные материалы с температурой плавления 1580-1770 ;

2. Высокоогнеупорные материалы с температурой плавления 1770-2000 ;

3. Материалы высшей огнеупорности с температурой плавления больше 2000

II. По химическому составу и минералогическому происхождению:

1. Кремнекислые – динасовые;

2. Алюмосиликатные:

· Полукислые – шамотно-полукислые, кварцево-шамотные;

· Нейтральные – шамотные, каолиновые, высокоглинозёмистые, корундовые;

3. Основные огнеупоры – доломитовые, тальковые, периклазовые, периклазохромитовые, хромитовые;

4. Углеродистые и графитовые;

5. Цирконовые;

6. Изделия из чистых тугоплавких оксидов.

III. По назначению:

1. Сводовые;

2. Арочные;

3. Доменные;

4. Ковшовые;

5. Сиффоные;

IV. По способу изготовления:

1. Формованные из пластичных масс;

2. Формованные из полусухих масс;

3. Литые из расплавов;

4. Пилёные из горных пород;

V. По термической обработке:

1. Обжиговые;

2. Без обжиговые.

Требования к огнеупором.

1. Огнеупорность-способность не расплавляться под действием высоких температур.

2. Термостойкость-способность противостоять резким изменением температуры.

3. Химическая стойкость к жидкому шлаку металлу и газам.

4. Стойкость в кладке печей против сжатия при высоких температурах.

5. Низкая пористость рабочего слоя и высокая пористость теплоизоляционных слоев.

Вопрос 9Конструкция доменной печи и её футеровка

Доменная печь является непрерывно работающим металлургическим агрегатом шахтного типа. Сверху через колошник загружают шихту, которая движется вниз навстречу газовому потоку. Под действием газов происходит восстановление железа и образование чугуна и шлака, которые сливают через лётки в горне.

1) Фундамент:

· Подошва – нижняя часть фундамента в виде восьмиугольной плиты.

· Пень – верхняя часть фундамента из жароупорного бетона.

2) Горн. Нижняя часть горна – лещадь выполнена в виде толстой кладки из углеродистых блоков и высокоглинозёмистого кирпича. Она служит для накопления жидкого чугуна и шлака. В горне находится лётки для слива чугуна и шлака и фурмы для подачи горячего воздушного дутья.

3) Заплечики из шамотного кирпича.

4) Распар из шамотного кирпича.

5) Шахта из шамотного кирпича.

6) Колошник футерован шамотным кирпичом и защищён изнутри стальными плитами. На колошнике находятся трубы для отвода газов и засыпной аппарат для загрузки шихты.

7) Стальной кожух охватывает печь снаружи.

8) Кольцевой футерованный воздухопровод предназначен для подачи воздушного дутья.

9) Чугунные плитовые холодильники предназначены для охлаждения кладки печи и располагаются между стальным кожухом и футеровкой.

10) Мораторное кольцо охватывает печь на уровне колошника и опирается на стальные колонны.

Огнеупорная футеровка (кладка) доменной печи предназначена для уменьшения тепловых потерь и предохранения кожуха от воздействия высоких температур и от контакта с жидким металлом и шлаком.

Вопрос 10Оборудование для загрузки шихты в доменную печь

1)Бункерная эстакада находится на рудном дворе доменного цеха. На ней располагаются бункера с шихтовыми материалами.

2)Вагон – весы предназначены для дозирования шихтовых материалов из бункеров и последующей их загрузки в скип или на транспортёр.

3)Скиповый подъёмник (наклонный мост и два скипа движущихся в противовес друг другу) или транспортёр применяются для подачи шихты на колошник.

4)Засыпной аппарат предназначен для загрузки шихты в печь и позволяет выполнять это без нарушения герметичности печи.

a) Двухконусный засыпной аппарат состоит из приёмной воронки, малого и большого корпуса и межконусного пространства. Шихта поступает последовательно в приёмную воронку, на поверхность малого и большого корпуса после предварительного выравнивания давления.

b) Бесконусный засыпной аппарат применяют для крупных печей. Шихта последовательно поступает с транспортёра в верхний бункер, далее в нижний бункер, затем в засыпной аппарат после предварительного выравнивания давления.

Вопрос 11Система нагрева и подачи дутья в доменную печь

1) Фильтрационные установки для забора воздуха из атмосферы и её фильтрации.

2) Кислородная станция, которая вырабатывает кислород, добавляемый в воздух.

3) Турбовоздуходувка, позволяющая подавать холодное дутьё под давлением.

4) Воздухонагреватели, предназначенные для нагрева воздушного дутья. Вначале воздухонагреватель отапливают сжиганием газа в камере горения. Образующиеся дымовые газы, нагревают огнеупорную насадку. Затем через огнеупорную насадку пропускают холодное дутьё для его нагрева, которое из воздухонагревателя поступает в кольцевой воздухопровод.

5) Кольцевой воздухопровод.

6) Неподвижный рукав.

7) Подвижное колено.

8) Фурма.

Вопрос 12Система очистки доменного газа

1)Циклон (пылеуловитель) позволяет снижать количество пыли в газе от 100 г/м³ до 1-3 г/м³ за счёт того, что крупные частички пыли ударяется о его внутреннюю поверхность и падают вниз.

2)Скрубберы позволяют снижать содержание пыли до 0,5 г/м³ за счёт смачивания частичек пыли водой, распыляемой в верхней части скруббера.

3)Трубы Вентури предназначены для полной очистки газа и снижают содержание пыли до 0,005 г/м³. Они представляют собой трубу с пережимом, в котором устанавливается устройство для разбрызгивания воды перпендикулярно газовому потоку.

4)Электрофильтры позволяют снижать содержание пыли до 0,002 г/м³. После газоочистки газ используют в качестве топлива, а пыль для производства агломерата.

Вопрос 13Назначение и оборудование литейного двора доменного цеха

1) Чугуновозные ковши представляют собой ёмкости из стальных листов, футерованные изнутри огнеупорами. Обычно ковш устанавливается на железнодорожную платформу (чугуновоз) для транспортировки. Для накопления жидкого чугуна и его транспортировки на дальние расстояния применяют чугуновозные ковши миксерного типа большой вместимости.

2) Шлаковые ковши имеют стальной кожух и футерованы изнутри огнеупорами.

3) Разливочная машина предназначена для получения слитков чугуна (чушек). Она представляет собой наклонную замкнутую ленту из мульд (форм).

Вопрос 14Процессы, происходящие в доменной печи

Доменный процесс осуществляется непрерывно. Все операции происходят одновременно, но на разных горизонтах печи. На уровне горна горит кокс и образующиеся газа проходят через слой шихты, вступают с ней в химические реакции и нагревают её. Образующийся жидкий чугун и шлак накапливаются в горне и периодически сливаются через лётки.

Реакции доменного процесса.