Combustibilul utilizat pentru topirea cuptorului are trei funcții principale: termic, chimic, fizic.
Combustibilul utilizat pentru topirea furnalului are trei funcții principale:
- termică, fiind o sursă de căldură la încălzirea materialelor de încărcare la temperaturi ridicate și la asigurarea unor reacții chimice intense în timpul topirii fierului și zgurii;
- chimic, fiind agentul principal de reducere a reactivului chimic al oxizilor de fier și a altor elemente;
- Fizic, care asigură o permeabilitate ridicată la gaz a coloanei de încărcare.
Trebuie remarcat faptul că funcția fizică a combustibilului previne căderile grele ale topirii furnalului. Prin urmare, combustibilul trebuie să fie un material solid, ciudat, care creează o permeabilitate ridicată a gazului în zona de temperatură ridicată și asigură condiții pentru gazul contracurent și metalul topit și masele de zgură.
Pentru procesul de furnal este necesar un combustibil solid solid, fără cocsificare. Acesta ocupă un volum semnificativ al cuptorului și cea mai mare parte a acestuia trebuie să rămână solidă, ciudată și puternică în partea inferioară a cuptorului.
Următoarele cerințe de bază se aplică combustibilului:
- căldura ridicată de combustie și capacitatea de reducere a reacțiilor chimice;
- rezistență suficientă și rezistență la căldură, astfel încât să nu se producă o mulțime de fine atunci când se încălzește combustibilul și se trece prin cuptor;
- Non-sinterizare în condițiile unui proces de furnal;
- suficientă puritate în conținutul de impurități nocive - sulf și fosfor.
În plus, combustibilul solid ar trebui să conțină puțină cenușă, în special silice și alumină, care necesită utilizarea de fluxuri.
Combustibilii speciilor naturale nu îndeplinesc aceste cerințe. Prin urmare, pentru topirea furnalului, este necesar să se facă un combustibil solid - cărbune, cocs.
cărbune
Carbune le-a pierdut practic importanța datorită rezistenței reduse.
Cocsul este singurul tip de combustibil solid pentru topirea furnalului în întreaga practică mondială a metalurgiei feroase.
Materiile prime pentru obținerea cocsului sunt calități speciale de cărbune, numite cocsificare. Pregătirea cărbunelui pentru cocsificare constă în zdrobirea, îmbogățirea pentru a reduce conținutul de cenușă și de a face o medie.
Cocsul se obține prin distilarea uscată a cărbunelui în cuptoarele de cocs, care sunt o cameră îngustă cu o lățime de aproximativ 0,5 m, o înălțime de 4 - 5 m și o lungime de aproximativ 15 m, combinată în baterii. Numărul de cuptoare dintr-o baterie poate ajunge la 60 până la 70 de bucăți.
Încărcarea preparată este încărcată în cameră prin găuri speciale. Cuptorul este încălzit din lateral prin pereții cărămizilor refractare prin arderea gazului în tigăi.
Pentru a crește temperatura de cocsificare, aerul utilizat pentru arderea gazului și gazului este preîncălzit la 900-1000 ° C în regeneratoarele situate sub cuptoare. Arderea gazului are loc în perete, încălzind astfel pereții a două camere adiacente la o temperatură de 1350 - 1400 ° C. Produsele de ardere intra prin pasajul de by-pass în cealaltă partiție, cad pe el, ceilalți doi pereți camerale de încălzire, și trece prin regeneratoarele sunt încălzite și părăsesc coșul de fum. Periodic, direcția de schimbare a gazului. Prin intermediul regeneratoarelor încălzite, aerul și gazele intră și prin produsele de răcire răcite.
Încărcarea încărcată este încălzită în camere la aproximativ 1000 ° C. Timpul de cocsificare este de aproximativ 15 ore. Apoi, tortul de cocs rezultat cu un ejector special este scos din cuptor și stins cu apă sau gaze inerte.
În procesul de cocsificare, circa 700 kg de cocs, 300-350 m3 de gaz de cocserie și circa 20 kg de rășină sunt produse din 1 tona de încărcătură de cărbune. Rășina și gazul sunt materii prime chimice valoroase, din care se produc lacuri, vopsele, îngrășăminte și alte produse. Gazul de cocserie purificat este utilizat ca combustibil în cuptoare metalurgice.
Recent, pentru a economisi cocsul în timpul topirii cuptorului, gazul natural, combustibilul, praful de cărbune sunt suflate în cuptor. Avantajul utilizării acestor combustibili este acela că ele contribuie la îmbunătățirea reducerii oxizilor de fier prin îmbogățirea gazului de furnal cu reactivi reducători (CO și H2).
Fluxurile sunt introduse în cuptorul de furnal pentru a transfera roca sterilă a porțiunii de minereu a sarcinii și cenușa de cocs la o zgură cu anumite proprietăți fizice.
Punctul de topire al oxizilor din gangul minereului este de la 1700 la 2800 ° C. Aceasta este mult mai mare decât temperatura zgurii din furnal (1450 - 1600 ° C). În plus, pentru a asigura o fluiditate bună, este necesar ca anumiți oxizi să fie încălziți considerabil peste punctul de topire. Cu toate acestea, într-un anumit raport de oxizi care cuprinde ganga (SiO2, Al2O3, CaO, MgO), se formează compuși de topire scăzut, care au un punct de topire de temperatură aproximativ 1300 ° C și sunt caracterizate printr-o bună fluiditate la 1450-1600 ° C,
Pentru a îndepărta sulful din metal, este necesar ca zgura produsă în furnal să conțină o anumită cantitate de oxizi de bază (CaO și MgO). De exemplu, este necesar ca raportul de zgură (sao + MgO) / (SiO2 + Al2O3) a fost de aproximativ 1, iar raportul dintre SiO2 / Al2O3 este egal între 2 și 4.
În funcție de compoziția gangului de minereu, se folosesc fluxuri de bază, acide sau alumine. În cele mai multe cazuri, minereurile minate conțin o rocă acidă goală și au un raport acceptabil de SiO2 și Al2O3. De aceea, de obicei, fluxul principal este folosit sub formă de calcar, constând din carbonat de calciu CaCO3 sau calcar dolomitizat, care conține, în plus față de CaCO3, și MgCO3.
În prezent, calcarul este introdus prin aglomerarea de concentrate de fier sau minereu de fier. Aceasta conduce la o ameliorare a parametrilor topirii cuptorului, deoarece consumul de căldură pentru descompunerea carbonaților este redus, ceea ce are loc în stadiul de aglomerare (aglomerare sau producție de pelete).
Trimiteți-le prietenilor: