Lassen Sie uns über die Rolle von Koks im Hochofenprozess sprechen. Schauen wir uns das Wesen dieser metallurgischen Produktion genauer an.
Heute werden Eisen und Stahl im Hochofenverfahren hergestellt, bei dem der Ofen ein wichtiger Bestandteil ist.
Einheitsmerkmale
Betrachten Sie die Funktionen des Geräts und seinen Zweck. Die Hauptprozesse des Hochofens sind mit der Verhüttung von Koks verbunden. Es ist ein poröses Material, das aus einer Kohlenstoffmasse gesintert wird, die durch Kalzinieren von Kohle ohne Anwesenheit von Luftsauerstoff erh alten wird.
Ein Hochofen ist ein leistungsstarkes und leistungsstarkes Aggregat, bei dem eine erhebliche Menge an Wind und Ladung verbraucht wird.
Rohstoffe laden
Moderne Hochöfen benötigen Materialien, um 4-6 Stunden darin zu bleiben, gasförmige Substanzen - 3-12 Sekunden. Wenn die Gase vollständig über den Querschnitt verteilt sindHochöfen können Sie mit hohen Schmelzraten rechnen, die Eisenproduktion läuft. Beim Hochofenprozess wird die Bewegung von Gasen durch Zonen mit geringerem Ladungswiderstand berücksichtigt. Wenn es in den Ofen geladen wird, wird daher eine Anpassung durchgeführt, Koks und Sinter über den Querschnitt des Ofens neu verteilt, so dass sie sich in der Gasdurchlässigkeit unterscheiden. Andernfalls verlässt ein größerer Prozentsatz der Gase den Ofen mit einer erheblichen Temperatur, was sich negativ auf die Nutzung der Wärmeenergie auswirkt, der Hochofenprozess wird nicht voll effizient sein.
In den Bereichen mit hohem Widerstand wird das Gasgemisch leicht erhitzt passieren, zusätzliche Wärme wird im unteren Teil des Ofens benötigt, wodurch der Verbrauch an Rohstoffen erheblich ansteigt.
Welche anderen Funktionen sind beim Herunterladen wichtig? Der Hochofenprozess zur Herstellung von Roheisen ist eine energieintensive Produktion. Aus diesem Grund wird in der Nähe der Ofenwände eine Schicht aus weniger gasdurchlässigem Agglomerat verwendet und in der Mitte eine Koksschicht erhöht, wodurch der Gasstrom in die Mitte umverteilt wird. Die Materialien sind gleichmäßig um den Umfang verteilt.
Die Ladung wird in getrennten Portionen geladen - Feeds. Eine Portion besteht aus mehreren Skips, Erzteil (Agglomerat), Koks. Das Verhältnis der Originalzutaten wird von Experten bestimmt.
Das Hochofenverfahren ermöglicht eine Co-Feeding von Rohstoffen, bei der Koks und Sinterabfälle auf einem großen Konus gesammelt und dann in einen Hochofen geladen werden.
Batch-Verteilungsanpassung
Die Verteilung von Koks und Agglomerat über den Querschnitt der Oberteile wird durch folgende Methoden kontrolliert:
- Änderung der Reihenfolge der Rohstoffe auf dem großen Kegel;
- Split und geteilte Aufschläge gelten;
- bewegliche Platten sind in der Nähe der Wände der Oberseite installiert.
Beim Hochofenprozess müssen bestimmte Gesetzmäßigkeiten beim Einbringen von Schüttgütern berücksichtigt werden:
- Lagen von Rohstoffen, die von einem großen Kegel auf eine Spitze mit einer Erhebung fallen - ein Kamm;
- Am Scheitel (am Fallpunkt) der Ladung sammelt sich Feingut an, große Stücke rollen bis zum Fuß des Scheitels hinunter, daher ist in dieser Zone die Gasdurchlässigkeit der Ladung größer;
- der Kamm wird durch die Höhe der Aufschüttung an der Spitze sowie durch den Abstand mit einem großen Kegel beeinflusst;
- der große Kegel senkt sich nicht vollständig ab, so dass kleine Koksstücke an die Peripherie gelangen.
Im Wesentlichen erhält die Mitte des Ofens Material von den Aufgabebehältern, die zuletzt in den großen Kegel geladen wurden. Wenn Sie die Ladereihenfolge ändern, können Sie eine Umverteilung von Materialien über den Querschnitt der Oberseite erreichen.
Zur Steuerung des Verteilungsprozesses der gebrauchten Charge über das Volumen des Ofens werden zwei Kegelapparate verwendet. In letzter Zeit sind einige Hochöfen mit beweglichen Platten in der Nähe der oberen Wände ausgestattet, mit denen Sie den Neigungswinkel ändern und sie entlang einer horizontalen Ebene bewegen können.
Teile der Ladung, die auf die Platten fallen, werden von ihnen reflektiert, wodurch Sie das Rohmaterial auf bestimmte Zonen der Oberseite lenken können.
Ofenoptionenkeine Verjüngung
Bei Öfen ohne Kegelbeschickung erfolgt die Rohstoffbeschickung über zwei wechselweise öffnende Schleusentrichter. Die Rohstoffe werden ihnen über Schrägbandförderer zugeführt, auf denen sich in übersichtlichen Abständen Koks und Sinter befinden. Eine Portion kommt vom Band in einen Bunker, dann wird sie entlang einer rotierenden geneigten Schale auf die Oberseite des Ofens entladen. Während der Entladezeit machen sie etwa zehn volle Umdrehungen um die feststehende Mittelachse.
Ladezyklus
Es ist üblich, es eine sich wiederholende Anzahl von Chargen von Ladungsmaterialien zu nennen. Die maximale Portion wird durch das Volumen des Schleusentrichters des Lademechanismus bestimmt. Die Anzahl der Portionen in einem Zyklus kann zwischen 5 und 14 liegen. Wie erhält man die Produkte des Hochofenprozesses vollständig? Um diese Frage zu beantworten, werfen wir einen genaueren Blick auf die Essenz des Prozesses. Mit einem erhöhten Kohlendioxidgeh alt in der Mischung trägt die niedrige Temperatur zur Vollständigkeit des Wärmeaustauschs und der chemischen Prozesse im Hochofen bei. Damit der Apparat wirtschaftlich und intensiv arbeitet, sollte der quantitative Geh alt an Kohlendioxid entlang der Achse und an der Peripherie des Ofens reduziert und in einer Höhe von ein oder zwei Metern von den Wänden erhöht werden.
Die Temperaturkontrolle in neuen Öfen erfolgt durch Einführen von Sonden durch Löcher im Gehäuse. Obligatorisch für alle Prozesse ist die Kontrolle des Füllstandes oben.
Zu den Innovationen gehört die Verwendung von berührungslosen Füllstandsmessverfahren, die auf den Messwerten von Mikrowellen- und Infrarotsensoren basieren.
Temperaturverteilungsfunktionen
Neben dem Wärmeeintrag durch Heißwind, als Hauptwärmequelle für die Erwärmung von Gasen und Charge, die Rückgewinnung und den Ausgleich von Wärmeverlusten, besteht die Möglichkeit, Verluste durch freigesetzte Wärme zu kompensieren während der Verbrennung von Brennstoff im oberen Teil des Herdes. Wenn sich die gasförmigen Produkte vom Herd nach oben bewegen, sinkt die Wärme zu den k alten Materialien ab, und es findet ein Wärmeaustausch statt. Ein ähnlicher Vorgang erklärt den Temperaturabfall von 1400 auf 200 Grad am Ausgang der Ofendecke.
Überschüssige Feuchtigkeit entfernen
Betrachten wir die wichtigsten physikalischen und chemischen Prozesse in einem Hochofen. In der Charge, die in den Hochofen geladen wird, befindet sich hygroskopische Feuchtigkeit. In der Zusammensetzung von Koks kann sein Geh alt beispielsweise bis zu fünf Prozent betragen. Feuchtigkeit verdunstet schnell auf der Oberseite, daher ist zusätzliche Wärme erforderlich, um sie zu entfernen.
Hydrate Feuchtigkeit entsteht, wenn braunes Eisenerz und Kaolin in den Hochofen geladen werden. Um das Problem in der modernen Eisenproduktion zu lösen, werden diese Erze praktisch nicht als Rohstoffe verwendet.
Zersetzungsprozesse von Karbonaten
Kohlensäuresalze können in den Hochofen gelangen. Beim Erhitzen zerfallen sie in Oxide von Kalzium und Kohlenstoff, und der Prozess wird von der Freisetzung einer ausreichenden Menge an Energie begleitet.
In letzter Zeit wurde fast kein Erz mehr in Hochöfen geladen. Welche Rolle spielen Flussmittel im Hochofenprozess? Sie erhöhen seine Wirksamkeitermöglichen, die Produktionskosten zu senken. Dank der Verwendung von gefluxtem Sinter kann durch die vollständige Entfernung von Kalkstein aus der Hochofencharge eine erhebliche Kokseinsparung erzielt werden. Der Zersetzungsprozess von Kalkstein während der Agglomeration wird durch die Verbrennung von minderwertigem Brennstoff gewährleistet.
Eisenrückgewinnung
Eisen wird in Form von Oxiden in den Hochofen eingebracht. Das Hauptziel des Verfahrens besteht darin, die Extraktion von Eisen aus Oxiden durch Reduktion zu maximieren. Die Essenz des Prozesses besteht darin, Sauerstoff, Kohlenstoff, Kohlenmonoxid und Wasserstoff zu entfernen. Die Reduktion mit Kohlenstoff wird als direkter Prozess bezeichnet, die Reaktion mit gasförmigen Stoffen als indirekte Wechselwirkung. Was sind ihre Unterscheidungsmerkmale? Bei der direkten Reaktion wird Kohlenstoff verbraucht, wodurch dessen Menge deutlich reduziert wird. Die zweite Art der Reduktion von Eisen aus Oxiden erfordert einen Überschuss an Wasserstoff.
Der Prozess erzeugt festes Eisen. Der Rückgewinnungsgrad bei Gusseisen beträgt 99,8 %. Somit werden nur 0,2 -1 % zu Schlacke.
Schmelzen von Manganguss
Beim Schmelzen von wiederaufbereitetem Gusseisen gelangt Mangan in Form eines Agglomerats in den Hochofen. Manganerze in Form von Mangansilikaten tragen in gewissen Mengen zur Herstellung von Mangan-Gusseisen bei.
Die Rückgewinnung aus Manganoxiden erfolgt schrittweise. Um den Prozess abzuschließen, müssen im Ofen hohe Temperaturen eingestellt werden. Der Prozess des Roheisenschmelzens wird begleitet vonReduktion von Mangan nur im Verhältnis von 55-65%. Gegenwärtig wird aufgrund der Knappheit von Manganerzen und Mangan in der technologischen Kette eine kleine Menge Mangangusseisen verwendet. Bei der Umstellung auf manganarmes Gusseisen kann nicht nur Mangan selbst, sondern auch Koks eingespart werden, da dessen Verbrauch für die direkte Reduktion des Metalls sinkt.
Schlussfolgerung
Der Hochofenprozess ist eine der Hauptmethoden der Eisen- und Stahlverhüttung. Je nachdem, welche Komponenten in die Ausgangsmischung eingebracht werden, werden derzeit verschiedene Arten des Endprodukts erh alten. Unter den Anwendungsbereichen des entstehenden Gusseisens und Stahls heben wir hervor: Maschinenbau, chemische Industrie, Medizin, Instrumentenbau.
