Parlem del paper del coc en el procés dels alts forns. Fem una ullada més de prop a l'essència d'aquesta producció metal·lúrgica.
Avui, el ferro i l'acer es fabriquen mitjançant el procés d' alt forn, en el qual el forn és un component important.
Especificacions de la unitat
Considereu les característiques del dispositiu, la seva finalitat. Els principals processos de l' alt forn estan associats a la fosa de coc. És un material porós que es sinteritza a partir d'una massa de carboni obtinguda per calcinació del carbó sense presència d'oxigen atmosfèric.
Un alt forn és una unitat potent i d' alt rendiment, on es consumeix una quantitat important d'explosió i càrrega.
Càrrega de matèries primeres
Els alts forns moderns requereixen que hi hagi materials durant 4-6 hores, substàncies gasoses: 3-12 segons. Si els gasos estan totalment distribuïts per la secció transversalforns, podeu comptar amb altes taxes de fusió, la producció de ferro està en marxa. El procés d' alt forn consisteix a tenir en compte el moviment dels gasos per zones amb menor resistència a la càrrega. Per tant, quan es carrega al forn, es realitza l'ajust, la redistribució del coc i la sinterització sobre la secció transversal del forn perquè difereixin en la permeabilitat del gas. En cas contrari, un percentatge més gran de gasos sortirà del forn amb una temperatura important, la qual cosa afectarà negativament l'ús de l'energia tèrmica, el procés de l' alt forn no serà del tot eficient.
En aquelles zones amb alta resistència, la mescla de gas passarà lleugerament escalfada, caldrà calor addicional a la part inferior del forn, com a resultat, el consum de matèries primeres augmentarà significativament.
Quines altres funcions cal tenir en compte a l'hora de baixar? El procés d' alt forn per produir ferro brut és una producció que consumeix molta energia. És per això que s'utilitza una capa d'aglomerat menys permeable al gas prop de les parets del forn i s'incrementa una capa de coc al centre, de manera que el flux de gas es redistribueix al centre. Els materials estan espaiats uniformement al voltant de la circumferència.
El càrrec es carrega en porcions separades: fonts. Una porció consta de diversos s alts, part de mineral (aglomerat), coc. La proporció dels ingredients originals la determinen experts.
El procés d' alt forn permet l'alimentació conjunta de matèries primeres, en la qual es recullen els s alts de coc i de sinterització en un con gran i després es carreguen en un forn.
Ajust de distribució per lots
La distribució de coc i aglomerat sobre la secció transversal de les tapes es controla mitjançant els mètodes següents:
- canviant l'ordre de les matèries primeres al con gran;
- S'apliquen porcions dividides i dividides;
- plaques mòbils s'instal·len prop de les parets de la part superior.
El procés d' alt forn implica tenir en compte determinades regularitats per a la introducció de materials a granel:
- posar matèries primeres que cauen d'un gran con sobre una part superior amb una elevació: una pinta;
- A la cresta (en el punt de caiguda) de la càrrega, s'acumulen fines, peces grans roden fins al peu de la cresta, per tant, en aquesta zona, la permeabilitat als gasos de la càrrega és més gran;
- la cresta es veu afectada pel nivell de farciment a la part superior, així com la distància amb un con gran;
- el con gran no baixa completament, de manera que petits trossos de coca arriben a la perifèria.
Majoritàriament, el centre del forn rep material dels s alts d'alimentació, que van ser els últims que es van carregar al con gran. Si canvieu l'ordre de càrrega, podeu aconseguir una redistribució dels materials a la secció transversal de la part superior.
Per controlar el procés de distribució de la càrrega utilitzada sobre el volum del forn, s'utilitzen dos aparells de con. Recentment, alguns alts forns estan equipats amb plaques mòbils prop de les parets de la part superior, que us permeten canviar l'angle d'inclinació, moure'ls al llarg d'un pla horitzontal.
Des d'ells es reflecteixen peces de la càrrega que cauen sobre les plaques, la qual cosa permet dirigir la matèria primera cap a determinades zones de la part superior.
Opcions de fogonssense conició
En els forns que no disposen de dispositiu de càrrega de con, la càrrega de matèries primeres es realitza mitjançant dues tremuges de comporta que s'obren alternativament. Les matèries primeres se'ls lliura mitjançant cintes transportadores inclinades, on es troben el coc i el sinteritzat a intervals clars. Una part prové del cinturó a un búnquer, després es descarrega a la part superior del forn al llarg d'una safata inclinada giratòria. Durant el període de descàrrega, fan unes deu revolucions completes al voltant de l'eix central fix.
Cicle de càrrega
És costum anomenar-lo un nombre repetit de lots de materials de càrrega. La part màxima ve determinada pel volum de la tremuja de bloqueig del mecanisme de càrrega. El nombre de porcions en un cicle pot ser de 5 a 14. Com aconseguir els productes del procés d' alt forn al complet? Per respondre a aquesta pregunta, fem una ullada més de prop a l'essència del procés. Amb un augment del contingut de diòxid de carboni a la mescla, la baixa temperatura contribueix a la completitud de l'intercanvi de calor i els processos químics a l' alt forn. Perquè l'aparell funcioni de manera econòmica i intensiva, s'ha de reduir el contingut quantitatiu de diòxid de carboni al llarg de l'eix i a la perifèria del forn i augmentar a una alçada d'un o dos metres de les parets..
El control de la temperatura en forns nous es realitza mitjançant la introducció de sondes a través dels forats de la carcassa. Obligatori per a tots els processos és el control del nivell d'ompliment a la part superior.
Entre les innovacions hi ha l'ús de mètodes de mesura de nivell sense contacte basats en les lectures de sensors de microones i infrarojos.
Funcions de distribució de la temperatura
A més de la calor que s'introdueix per explosió escalfada, com a principal font de calor per escalfar gasos i càrrega, realitzant la recuperació i compensant les pèrdues de calor, és possible compensar les pèrdues amb la calor que s'allibera. durant la combustió del combustible a la part superior de la llar. A mesura que els productes gasosos es mouen cap amunt des de la llar, la calor baixa cap als materials freds de càrrega i es produeix l'intercanvi de calor. Un procés similar explica la caiguda de temperatura de 1400 a 200 graus a la sortida de la part superior del forn.
Elimina l'excés d'humitat
Considerem els principals processos físics i químics en un alt forn. A la càrrega, que es carrega a l' alt forn, hi ha humitat higroscòpica. Per exemple, en la composició del coc, el seu contingut pot arribar al cinc per cent. La humitat s'evapora ràpidament a la part superior, de manera que cal més calor per eliminar-la.
La humitat hidratada apareix quan es carreguen mineral de ferro marró i caolí a l' alt forn. Per resoldre el problema de la producció moderna de ferro, aquests minerals pràcticament no s'utilitzen com a matèries primeres.
Processos de descomposició de carbonats
Les sals d'àcid carbònic poden entrar a l' alt forn. A mesura que s'escalfen, es descomponen en òxids de calci i carboni, i el procés va acompanyat de l'alliberament d'una quantitat suficient d'energia.
Recentment, gairebé no s'ha carregat cap mena als alts forns. Quin és el paper dels fluxos en el procés d' alt forn? Augmenten la seva eficàciapermeten reduir els costos de producció. Gràcies a l'ús de sinterització fluxada, l'eliminació completa de la pedra calcària de la càrrega de l' alt forn pot aconseguir un estalvi important de coc. El procés de descomposició de la pedra calcària durant l'aglomeració es produeix per la combustió de combustible de baixa qualitat.
Recuperació de ferro
El ferro s'introdueix a l' alt forn en forma d'òxids. L'objectiu principal del procés és maximitzar l'extracció de ferro dels òxids per reducció. L'essència del procés és eliminar l'oxigen, el carboni, el monòxid de carboni i l'hidrogen. La reducció amb carboni s'anomena procés directe, i la reacció amb substàncies gasoses s'anomena interacció indirecta. Quins són els seus trets distintius? En la reacció directa, es consumeix carboni, de manera que la seva quantitat es redueix significativament. El segon tipus de reducció del ferro a partir dels òxids requereix un excés d'hidrogen.
El procés produeix ferro sòlid. El grau de recuperació en ferro colat és del 99,8%. Així, només el 0,2 -1% es converteix en escòria.
Fosa de ferro colat de manganès
En el procés de fosa de ferro colat remanufacturat, el manganès entra a l' alt forn en forma d'aglomerat. En algunes quantitats, els minerals de manganès en forma de silicats de manganès contribueixen a la producció de ferro colat de manganès.
La recuperació dels òxids de manganès es fa per passos. Per completar el procés, cal establir altes temperatures al forn. El procés de fosa de ferro brut va acompanyat dereducció de manganès només en una proporció del 55-65%. Actualment, a causa de l'escassetat de minerals de manganès i manganès, s'ha utilitzat una petita quantitat de ferro colat de manganès en la cadena tecnològica. Quan es canvia a ferros de fosa baix en manganès, és possible estalviar no només el manganès en si, sinó també el coc, ja que disminuirà el seu consum per a la reducció directa del metall.
Conclusió
El procés d' alt forn és un dels principals mètodes de fosa de ferro i acer. Segons quins components s'introdueixen a la mescla inicial, actualment s'obtenen diversos tipus de producte acabat. Entre les àrees d'aplicació de la fosa i l'acer resultants destaquem: enginyeria mecànica, indústria química, medicina, fabricació d'instruments.
