มาว่ากันถึงบทบาทของโค้กในกระบวนการเตาหลอม มาดูสาระสำคัญของการผลิตโลหะวิทยานี้กันดีกว่า
วันนี้ เหล็กและเหล็กกล้าถูกผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการเตาหลอมถลุงเหล็ก ซึ่งเตาหลอมเป็นส่วนประกอบที่สำคัญ
เฉพาะหน่วย
พิจารณาคุณสมบัติของอุปกรณ์วัตถุประสงค์ กระบวนการหลักของเตาหลอมถลุงนั้นเกี่ยวข้องกับการถลุงโค้ก เป็นวัสดุที่มีรูพรุนที่ถูกเผาจากมวลของคาร์บอนที่ได้จากการเผาถ่านหินโดยไม่มีออกซิเจนในบรรยากาศ
เตาหลอมเป็นเตาหลอมที่ทรงพลังและมีประสิทธิภาพสูง ซึ่งใช้ระเบิดและชาร์จเป็นจำนวนมาก
กำลังโหลดวัตถุดิบ
เตาถลุงเหล็กสมัยใหม่ต้องใช้วัสดุอยู่ในนั้นเป็นเวลา 4-6 ชั่วโมง สารที่เป็นก๊าซ - 3-12 วินาที ถ้าก๊าซถูกกระจายไปทั่วหน้าตัดเตาหลอม คุณวางใจได้ว่าอัตราการหลอมเหลวสูง การผลิตเหล็กอยู่ในระหว่างดำเนินการ กระบวนการเตาหลอมเหลวต้องคำนึงถึงการเคลื่อนที่ของก๊าซผ่านโซนที่มีความต้านทานประจุต่ำกว่า ดังนั้น เมื่อบรรจุลงในเตาเผา การปรับจะดำเนินการ แจกจ่ายโค้กและเผาซ้ำในส่วนตัดขวางของเตาเผา เพื่อให้เกิดการซึมผ่านของก๊าซแตกต่างกัน มิฉะนั้น ก๊าซในสัดส่วนที่มากขึ้นจะทำให้เตาเผามีอุณหภูมิที่สำคัญ ซึ่งจะส่งผลเสียต่อการใช้พลังงานความร้อน กระบวนการเตาหลอมเหล็กจะไม่มีประสิทธิภาพเต็มที่
ในพื้นที่ที่มีความต้านทานสูง ส่วนผสมของแก๊สจะผ่านความร้อนเล็กน้อย ต้องใช้ความร้อนเพิ่มเติมในส่วนล่างของเตาหลอม ส่งผลให้ปริมาณการใช้วัตถุดิบเพิ่มขึ้นอย่างมาก
คุณลักษณะอื่นๆ ที่ควรพิจารณาเมื่อดาวน์โหลดมีอะไรบ้าง กระบวนการผลิตเตาหลอมเหล็กสำหรับการผลิตเหล็กสำหรับสุกรเป็นการผลิตที่ใช้พลังงานมาก นั่นคือเหตุผลที่ชั้นของการรวมตัวของก๊าซที่ดูดซึมได้น้อยกว่าถูกนำมาใช้ใกล้กับผนังของเตาเผา และชั้นของโค้กจะเพิ่มขึ้นตรงกลาง เนื่องจากการที่การไหลของก๊าซจะถูกกระจายไปยังศูนย์กลาง วัสดุมีระยะห่างเท่ากันรอบ ๆ เส้นรอบวง
ชาร์จเป็นส่วนแยก - ฟีด ส่วนหนึ่งประกอบด้วยการข้ามหลายส่วน ส่วนแร่ (เกาะกลุ่ม) โค้ก ผู้เชี่ยวชาญกำหนดอัตราส่วนของส่วนผสมดั้งเดิม
กระบวนการเตาหลอมช่วยให้สามารถป้อนวัตถุดิบร่วมกันได้ โดยจะเก็บโค้กและซินเตอร์ข้ามบนกรวยขนาดใหญ่แล้วบรรจุลงในเตาหลอม
การปรับปรุงการแจกจ่ายแบทช์
การกระจายของโค้กและการจับตัวเป็นก้อนเหนือส่วนตัดขวางของยอดถูกควบคุมโดยวิธีการต่อไปนี้:
- เปลี่ยนลำดับวัตถุดิบบนกรวยใหญ่
- แบ่งเสิร์ฟ;
- ติดตั้งเพลทแบบเคลื่อนย้ายได้ใกล้กับผนังด้านบน
กระบวนการเตาหลอมเหล็กต้องคำนึงถึงความสม่ำเสมอในการแนะนำวัสดุจำนวนมาก:
- วางวัตถุดิบตกลงมาจากกรวยขนาดใหญ่บนยอดที่มีระดับความสูง - หวี
- ที่ยอด (ที่จุดตก) ของประจุ ค่าปรับสะสม ชิ้นใหญ่กลิ้งลงมาที่ปลายยอด ดังนั้น ในโซนนี้ การซึมผ่านของก๊าซของประจุจึงมากกว่า
- ยอดได้รับผลกระทบจากระดับของวัสดุทดแทนที่ด้านบน เช่นเดียวกับระยะห่างที่มีกรวยขนาดใหญ่
- โค้กใหญ่ไม่ลงหมด โค้กชิ้นเล็กถึงขอบ
ส่วนใหญ่ตรงกลางเตาจะรับวัสดุจากส่วนป้อนอาหาร ซึ่งเป็นส่วนสุดท้ายที่บรรจุลงในกรวยขนาดใหญ่ หากคุณเปลี่ยนลำดับการโหลด คุณสามารถแจกจ่ายวัสดุได้ทั่วทั้งภาคตัดขวางของด้านบน
เพื่อควบคุมกระบวนการกระจายประจุที่ใช้แล้วในปริมาตรของเตาหลอม จะใช้อุปกรณ์ทรงกรวยสองอัน เมื่อเร็ว ๆ นี้ เตาหลอมระเบิดบางแห่งมีการติดตั้งเพลทที่เคลื่อนที่ได้ใกล้กับผนังด้านบน ช่วยให้คุณเปลี่ยนมุมเอียง เคลื่อนไปตามระนาบแนวนอนได้
ชิ้นส่วนของประจุที่ตกบนจานจะสะท้อนออกมา ซึ่งทำให้คุณสามารถกำหนดทิศทางวัตถุดิบไปยังบางโซนของด้านบนได้
ตัวเลือกเตาไม่มีเทเปอร์
ในเตาหลอมที่ไม่มีอุปกรณ์โหลดกรวย การโหลดวัตถุดิบจะดำเนินการผ่านถังพักน้ำสองถังที่เปิดสลับกัน วัตถุดิบจะถูกส่งถึงพวกเขาโดยสายพานลำเลียงแบบเอียงซึ่งมีโค้กและซินเตอร์อยู่ในช่วงเวลาที่ชัดเจน ส่วนหนึ่งมาจากเข็มขัดเข้าไปในบังเกอร์เดียว จากนั้นจะขนถ่ายไปที่ด้านบนของเตาหลอมตามถาดเอียงที่หมุนได้ ในระหว่างการขนถ่าย พวกเขาทำรอบแกนกลางคงที่ประมาณสิบรอบ
รอบการโหลด
เป็นธรรมเนียมที่จะเรียกมันว่าจำนวนของวัสดุที่มีการชาร์จซ้ำกัน ส่วนสูงสุดกำหนดโดยปริมาตรของถังล็อคของกลไกการชาร์จ จำนวนการเสิร์ฟในหนึ่งรอบสามารถมีได้ตั้งแต่ 5 ถึง 14 วิธีทำผลิตภัณฑ์จากกระบวนการเตาหลอมเหลวให้เต็ม? เพื่อที่จะตอบคำถามนี้ เรามาดูรายละเอียดของกระบวนการกันดีกว่า ด้วยปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นในส่วนผสม อุณหภูมิต่ำมีส่วนทำให้การแลกเปลี่ยนความร้อนและกระบวนการทางเคมีในเตาหลอมเหลวเป็นไปอย่างสมบูรณ์ เพื่อให้อุปกรณ์ทำงานอย่างประหยัดและเข้มข้น ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในเชิงปริมาณตามแกนและรอบนอกของเตาควรลดลง และเพิ่มขึ้นจากผนังหนึ่งหรือสองเมตร
การควบคุมอุณหภูมิในเตาอบใหม่ทำได้โดยแนะนำโพรบผ่านรูในเคส บังคับสำหรับกระบวนการทั้งหมดคือการควบคุมระดับการบรรจุที่ด้านบน
ในบรรดานวัตกรรมคือการใช้วิธีการวัดระดับแบบไม่สัมผัสโดยอาศัยการอ่านค่าของไมโครเวฟและเซ็นเซอร์อินฟราเรด
คุณสมบัติการกระจายอุณหภูมิ
นอกจากความร้อนที่เกิดจากการระเบิดด้วยความร้อน ซึ่งเป็นแหล่งความร้อนหลักสำหรับให้ความร้อนกับก๊าซและประจุ การดำเนินการกู้คืนและชดเชยการสูญเสียความร้อน ยังสามารถชดเชยการสูญเสียด้วยความร้อนที่ปล่อยออกมา ระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ส่วนบนของเตา เมื่อผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซเคลื่อนขึ้นจากเตา ความร้อนจะตกไปยังวัสดุเย็นที่มีประจุไฟฟ้า และการแลกเปลี่ยนความร้อนจะเกิดขึ้น กระบวนการที่คล้ายกันนี้อธิบายอุณหภูมิที่ลดลงจาก 1,400 เป็น 200 องศาที่ทางออกของเตาหลอม
ขจัดความชื้นส่วนเกิน
ลองพิจารณากระบวนการทางกายภาพและเคมีหลักในเตาหลอมเหล็กกัน ในประจุซึ่งบรรจุลงในเตาหลอมแบบถลุงแร่มีความชื้นแบบดูดความชื้น ตัวอย่างเช่น ในองค์ประกอบของโค้ก เนื้อหาของโค้กสามารถมีได้ถึงห้าเปอร์เซ็นต์ ความชื้นจะระเหยอย่างรวดเร็วที่ด้านบน จึงต้องใช้ความร้อนเพิ่มเติมในการขจัดออก
ไฮเดรตความชื้นจะปรากฏขึ้นเมื่อแร่เหล็กสีน้ำตาลและดินขาวถูกบรรจุลงในเตาหลอม เพื่อแก้ปัญหาในการผลิตเหล็กสมัยใหม่ แร่เหล่านี้ไม่ได้ถูกใช้เป็นวัตถุดิบเลย
กระบวนการย่อยสลายคาร์บอเนต
เกลือของกรดคาร์บอนิกเข้าเตาหลอมได้ เมื่อมันร้อนขึ้น พวกมันจะสลายตัวเป็นออกไซด์ของแคลเซียมและคาร์บอน และกระบวนการจะมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานในปริมาณที่เพียงพอ
เมื่อเร็วๆ นี้แทบไม่มีการโหลดแร่เข้าเตาหลอม บทบาทของฟลักซ์ในกระบวนการเตาหลอมเหลวคืออะไร? พวกเขาเพิ่มประสิทธิภาพอนุญาตให้ลดต้นทุนการผลิต ต้องขอบคุณการใช้ฟลักซ์ซินเตอร์ การกำจัดหินปูนออกจากเตาหลอมแบบสมบูรณ์สามารถประหยัดโค้กได้อย่างมาก กระบวนการสลายตัวของหินปูนในระหว่างการจับตัวเป็นก้อนนั้นเกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงคุณภาพต่ำ
ฟื้นฟูธาตุเหล็ก
นำเหล็กเข้าเตาหลอมในรูปของออกไซด์ วัตถุประสงค์หลักของกระบวนการนี้คือการเพิ่มการสกัดเหล็กจากออกไซด์ให้ได้มากที่สุดโดยการลดขนาดลง สาระสำคัญของกระบวนการนี้คือการกำจัดออกซิเจน คาร์บอน คาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจน ใช้สำหรับสิ่งนี้ การลดคาร์บอนเรียกว่ากระบวนการโดยตรง และปฏิกิริยากับสารที่เป็นก๊าซเรียกว่าปฏิกิริยาทางอ้อม ลักษณะเด่นของพวกเขาคืออะไร? ในปฏิกิริยาโดยตรงนั้นคาร์บอนจะถูกบริโภคซึ่งเป็นผลมาจากปริมาณที่ลดลงอย่างมาก การลดธาตุเหล็กประเภทที่สองจากออกไซด์ต้องใช้ไฮโดรเจนในปริมาณที่มากเกินไป
กระบวนการผลิตเหล็กแข็ง ระดับการคืนตัวของเหล็กหล่อคือ 99.8% ดังนั้นเพียง 0.2 -1% ที่กลายเป็นตะกรัน
ถลุงเหล็กหล่อแมงกานีส
ในกระบวนการถลุงเหล็กหล่อที่นำมาผลิตใหม่ แมงกานีสจะเข้าสู่เตาหลอมเหลวในรูปของการรวมตัว ในบางปริมาณ แร่แมงกานีสในรูปของแมงกานีสซิลิเกตมีส่วนช่วยในการผลิตเหล็กหล่อแมงกานีส
การกู้คืนจากแมงกานีสออกไซด์เกิดขึ้นเป็นขั้นตอน เพื่อให้กระบวนการเสร็จสมบูรณ์ ต้องตั้งค่าอุณหภูมิสูงในเตาเผา กระบวนการถลุงเหล็กหมูจะมาพร้อมกับลดแมงกานีสในอัตราส่วน 55-65% เท่านั้น ในปัจจุบัน เนื่องจากแร่แมงกานีสและแมงกานีสขาดแคลน จึงมีการใช้เหล็กหล่อแมงกานีสจำนวนเล็กน้อยในห่วงโซ่เทคโนโลยี เมื่อเปลี่ยนไปใช้เหล็กหล่อแมงกานีสต่ำ ไม่เพียงแต่จะช่วยประหยัดแมงกานีสเองได้ แต่ยังรวมถึงโค้กด้วย เนื่องจากการใช้เหล็กหล่อโดยตรงจะลดลง
สรุป
กระบวนการหลอมเหล็กเป็นวิธีการหลักวิธีหนึ่งในการถลุงเหล็กและเหล็กกล้า ปัจจุบันผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปหลายประเภทขึ้นอยู่กับส่วนประกอบที่แนะนำในส่วนผสมเริ่มต้น ในบรรดาส่วนต่างๆ ของการใช้งานเหล็กหล่อและเหล็กกล้านั้น เราให้ความสำคัญ: วิศวกรรมเครื่องกล อุตสาหกรรมเคมี ยารักษาโรค การผลิตเครื่องมือ