Procesul de furnal este o combinație a fenomenelor mecanice, fizice și fizico-chimice care apar într-un cuptor de exploatare funcțional. Materialele șifonate - cocsul, componentele care conțin fier și fluxul - sunt transformate în fontă, zgură și gaz de furnal ca rezultat al procesului de furnal.
Din punct de vedere chimic, procesul de furnal este oxidarea redox: fierul este redus de la oxizi, iar agenții reducători sunt oxidați.
Fierul este alimentat în furnal ca oxizi: a face sinterizat Fe3 O4 și Fe2 O3 biți și FeO, pelete de Fe2 O3 și O4 Fe3. unii dintre acești oxizi fiind sub formă de compuși chimici cu alți oxizi.
Scopul procesului de furnal este extracția fierului din aceste oxizi prin reducerea lor.
DP este o unitate tip arbore, spațiul său de lucru în secțiuni orizontale are o formă circulară, iar în secțiunea verticală există o conturură specială, numită profil. Profilul de cuptor (Figura 20) este format din elemente: vatra 2, umeri 3, 4 bosh, arbori 5 și 6. Forma profilului de sus a cuptorului și dimensiunile elementelor sale sunt definite esența proceselor care au loc în furnal.
Cea mai importantă condiție a procesului de furnal în cuptor este un contor mișcare continuă și interacțiunea dintre materialele de încărcare descendente care sunt încărcate în cuptorul prin gât, iar fluxul în creștere a gazelor formate în cuptor în timpul arderii carbonului în cocs încălzit la 1000-1200 ° C aer (explozie) care este injectat în partea superioară a cuptorului prin niște tuburi amplasate de-a lungul circumferinței sale. Oxigen tehnic, gaze naturale, păcură, cărbune pulverizat, vapori de apă pot fi adăugați la explozie.
1 - robinet din fontă; 2 - bule; 3 - umerii; 4 - dizolvare; 5 - a mea; 6-gât; 7, dispozitiv de umplere; 8 - orizontul formării fontei; 9-orizont pentru formarea de zgură; 10 - zone de ardere a cocsului; 11 - strat de zgură; 12 robinet de zgură; 13 - un strat de fontă.
Figura 20 - Secțiunea de furnal
Cocsul intră în cuptor încălzit la 1400-1500 ° C. În zonele de combustie 10, carbonul de cocs interacționează cu oxigenul exploziei în funcție de reacții
Dioxidul de carbon produs în zonele de combustie la temperaturi ridicate și în exces de carbon este instabil și transformat în monoxid de carbon prin reacție
СО2 + С → 2СО - 165,797 MJ (39600 kcal). (38)
CM este încărcat în furnal cu ajutorul dispozitivului de umplere 7 în porțiuni separate - alimentare. Ele sunt situate pe partea superioară a straturilor alternative de cocs, minereu sau aglomerat și flux atunci când se lucrează la un aglomerat parțial fluxat. Feedurile sunt încărcate în 5-10 minute, spațiul fiind eliberat pe partea superioară ca urmare a coborârii materialelor.
În timpul încălzirii materialelor descendente, umezeala și substanțele volatile din cocs sunt îndepărtate din acestea și carbonații sunt descompuși. Oxizi de fier sub acțiunea reducerii gazelor CO și H2. și la temperaturi de peste 1000 ° C și cărbune de cocs solid se trec treptat de la grade mai mari de oxidare la mai mici și apoi în fier metalic conform schemei
Fierul redus proaspăt este carburat încă în stare solidă. Pe măsură ce procesul de recirculare are loc, punctul de topire scade. La o temperatură de 1100 - 1200 ° C, recuperarea fierului este aproape terminat și începe să recupereze un hard-to-elemente - siliciu, mangan și fosfor. fier carburat care conține aproximativ 4% carbon și o cantitate de siliciu, mangan și fosfor, se topește la o temperatură de 1150-1180 ° C și curge sub forma de fier în picăturile de cuptor. Jumătatea inferioară a arborelui începe formarea de zgură lichidă din componentele gangă ale minereului și fluxul (SiO2. A12 O3. CaO, MgO). Scăderea temperaturii de topire a zgurii este facilitată de oxizi neredurați ai fierului și manganului (FeO și MnO). Zgura curge în jos sub acțiunea creșterii temperaturii topit treptat întreaga deșeuri și de flux, iar după arderea cocsului - și cenușă.
Prin reacția produselor lichide de fuziune cu cocs fierbinte în recuperarea Bosh și vatra produce siliciu, mangan și fosfor din oxizii lor dizolvate în zgură. Aici, sulful absorbit de metal în timpul topirii trece în zgură. Fier si fosfor este aproape complet recuperată și transformată în fier și gradul de recuperare a siliciului și a manganului și completitudinea îndepărtării sulfului din fontă depinde de temperatura, compoziția chimică a zgurii și cantitatea acesteia. Rezultatul este fonta cu următoarea compoziție chimică,%: 4,0 - 4,5 ° C; 0,3 - 1,2 Si; 0,2-1,2 Mn; 0,15 - 0,2 Р; 0,02 până la 0,07 S.
Lichidul fonic și zgura sunt separate în cuptor datorită diferitelor mase specifice. Deoarece acumularea fierului în furnal este evacuat printr-o gură de evacuare 1 și zgură - zgură prin gura de evacuare (top zgură) și gura de evacuare în timpul producției de fontă (zgură inferioară).
Toate aceste procese au loc simultan în furnal, exercitând influență reciprocă unul asupra celuilalt.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: