Сущность и особенности производства чугуна. Основные пути и направления совершенствования и повышения экономической эффективности т

   Впервые  нагретое дутье  в  доменном  производстве  применили  в  1829  г.

Несмотря  на сравнительно невысокий нагрев дутья (150( С), показатели  работы

печи значительно  улучшились: относительный расход горючего уменьшился на  30

%,  производительность  печи  возросла,  появилась   возможность   увеличить

количество  дутья. При этом расход горючего на нагрев дутья был намного  ниже

полученной  экономии. Впоследствии применение более  нагретого  дутья  (350  –

400( С) на  коксовых доменных печах позволило  уменьшить относительный  расход

кокса на 25 – 35 %. В настоящее время дутье  нагревают до 1100 –  1200(  С  и

выше.

   За  всю историю существования доменного  производства ни  одно  мероприятие

не дало такого снижения расхода горючего, как применение нагретого дутья.

      [pic] 

Увлажнение  дутья 
 

   Естественная  влажность воздуха колеблется  в значительных пределах  как   в

течении суток, так и по временам года. Колебания  влажности  дутья  вызывают

изменения в тепловом и температурном режиме горна и в  ходе  восстановления,

что  нередко  приводит  к  расстройствам   хода   печи,   ухудшая   технико-

экономические показатели.

   Устранить   колебания  естественной  влажности   можно   двумя   способами:

осушением дутья и увлажнением дутья  в таких пределах,  чтобы  влажность  его

была несколько  выше естественной, но постоянной во времени. 
 

Обогащение  дутья кислородом 
 

   При  обогащении дутья кислородом  изменяются следующие показатели:

   1. Уменьшается расход дутья на  единицу сжигаемого у фурм  углерода.

   2. Уменьшается количество горнового  газа на  единицу  сжигаемого  у  фурм

      углерода.

   3. Повышается концентрация оксида  углерода в горновом газе.

   4. Значительно возрастает температура  в зоне горения.

   При  обогащении дутья кислородом  снижается перепад  давления  газов  между

горном  и колошником вследствие уменьшения выхода горнового газа  на  единицу

сжигаемого  углерода и скорости движения газов  в столбе шихтовых материалов. 
 

Вдувание  в горн природного газа и других добавок к дутью 
 

   При  вдувании природного газа в  количестве 70 – 90 м3 на 1 т чугуна  расход

кокса уменьшается  на 10 – 14 %. Экономия кокса при вдувании природного  газа

достигается за счет:

   1. Увеличения непрямого и уменьшения  прямого восстановления.

   2. Замены части углерода кокса  углерода природного газа.

   3. Уменьшения прихода серы в  печь, основности и выхода  шлака   вследствие

      уменьшения расхода кокса, вызываемого  первыми двумя факторами. 
 

Комбинированное дутье 
 

      Комбинированным принято называть  дутье, включающее добавки как  в  виде

окислителей (кислород, пар), так и восстановителей (природный газ,  коксовый

газ, мазут  пылеугольное топливо и др.). Наибольшее распространение  получило

сочетание обогащения дутья кислородом с вдуванием  природного газа.

      Основной положительный эффект  при вдувании природного газа  состоит  в

значительном  сокращении расхода кокса, а при  обогащении дутья  кислородом  –

в увеличении производительности печи. Но достижение возможного  эффекта  при

вдувании  природного  газа  ограничивается  его  отрицательными  сторонами  –

увеличением количества горнового газа с понижением температуры  в  горне,  а

достижение  возможного эффекта обогащенного кислородом дутья  ограничивается,

наоборот, чрезмерным повышением температуры  в горне. 
 

Повышение давления газа 
 

      Идея работы доменной печи  на повышенном давлении газов  была  выдвинута

с целью  улучшения восстановительной способности  газов. Однако  положительное

действие  повышенного давления проявляется  не в  улучшении  восстановительной

способности газов, а в улучшении  газодинамического  режима  доменной  печи,

при котором  возможно значительное повышение  производительности  и  снижение

расхода кокса. Повышение давления  газа  внутри  доменной  печи  достигается

путем пережима струи газа при помощи специального  дроссельного  устройства,

установленного  в  газопроводе  очищенного  от  пыли   газа.   Положительное

действие  повышенного давления газа заключается  в  том,  что  с  увеличением

давления  уменьшается объем газа и его  скорость, вследствие чего  уменьшаются

подъемная сила газа и перепад давления газа между горном и  колошником.  Это

позволяет  увеличивать  массовое   количество   дутья,   не   превышая   его

критического  объема. 

                         6. Продукты доменной плавки 

      Конечными   продуктами   доменной   плавки   являются   чугун,   шлак,

колошниковый  газ и колошниковая пыль.

      Чугун представляет собой многокомпонентный  сплав железа  с  углеродом,

марганцем,  кремнием,  фосфором  и  серой.   В   чугуне   также   содержится

незначительные  количества  водорода,  азота  и  кислорода.  В  легированном

чугуне  могут быть  хром,  никель,  ванадий,  вольфрам  и  титан,  количество

которых зависит от состава проплавляемых  руд.

      В зависимости от  назначения  выплавляемые  в  доменных  печах  чугуны

разделяют на три основных вида: передельный,  идущий  на  передел  в  сталь;

литейный, предназначенный для получения  отливок из чугуна в  машиностроении;

доменные  ферросплавы, используемые для раскисления  стали  в  сталеплавильном

производстве.

      Передельный чугун подразделяют  на три вида:

       2. Передельный коксовый (марки М1, М2, М3, Б1, Б2).

       3. Передельный коксовый фосфористый  (МФ1, МФ2, МФ3).

       4. Передельный коксовый высококачественный (ПВК1, ПВК2, ПВК3).

      Литейный чугун после выпуска  из доменной печи разливают  в  чушки  и  в

холодном  виде направляют  на  машиностроительные  заводы,  где  для  отливки

деталей машин его вторично  подвергают  расплавлению  в  специальных  печах-

вагранках.

      Литейный коксовый чугун выплавляют  семи марок: ЛК1 – ЛК7. Каждую  марку

подразделяют  на  три  группы  по  содержанию  марганца,  пять  классов   по

содержанию  фосфора и на пять категорий по содержанию серы. 
 
 

                      Список использованной литературы 

           1. Полтавец В.В. Доменное производство. М., 1981.

           2. Металлургия чугуна. Е.Ф. Вегман, Б.Н., М.: Металлургия, 1978.