Vysokopecné zariadenie, prevádzkový princíp vysokej pece

Tavenie surového železa v priemyselnom meradle nie je možné bez rozmerových, zložitých a výkonných pecí. Vysoká pec je vertikálna konštrukcia banského typu, v ktorej sa železná ruda roztaví na užitočný kov. Vysokopevný prístroj znamená nepretržité stavebné práce po dobu 3 až 12 rokov až po väčšie opravy.

vysoká pec

Moderná pec je obrovská konštrukcia s hmotnosťou do 35 000 t a výškou do 40 m. Aby sa dosiahlo dlhodobé topenie bez prestojov, musí byť rúra odolná a spoľahlivá. Zariadenie je zvonku pokryté oceľovým puzdrom - základňa je obložená hrubými plechmi (až 4 cm).

Vnútri je ohňovzdorná podšívka. Vyžaduje konštantné chladenie, preto sú kovové kapacity, pod ktorými cirkuluje voda, namontované nižšie. Pretože kvapalina potrebuje veľa, niekedy sa ochladenie používa pri odparovaní. Podstata metódy - pri odparovaní vriacej vody, aktívne absorbuje tepelnú energiu.

Pec je budova pozostávajúca z množstva prvkov. Major zastúpený:

  • s čepeľou (mriežkou);
  • dezintegrácia;
  • baňa;
  • hora;
  • s ramenami.

klapka

Ide o horný prvok, ktorý slúži na zaťaženie surovín (náplň) a odvádzanie výfukových plynov. Hlavnou časťou razníka je priedelová jednotka. Vo väčšine prípadov sú zariadenia na nabíjanie dávok biconus. Medzi plnivami sú zakryté oba kužele. Po dodaní suroviny sa zníži menší prvok a železná ruda padne do väčšej. Akonáhle píšete, je to potrebnéčasť, malý kužeľ zavrie, z veľkej rudy sa dostane do rúry. Potom je tiež zapečatené veľké zariadenie.

Vyspelejšie vysoké pece majú vylepšenú konštrukciu príruby. Úloha veľkého kužeľa hrá rotačný žľab s možnosťou nastavenia uhla sklonu. Z dôvodu možného plnenia suroviny z ľubovoľnej strany.

Chopper slúži ako plyn vypaľovaný. V procese tavenia vzniká obrovské množstvo plynu. Spolu s ním sa odstraňuje prach obsahujúci železo, ktorý je zachytený čistiacimi prostriedkami na plyn.

Dolu

Dávka berie väčšinu priestoru pece. Štruktúra, ktorá smeruje dole, je zrezaný kužeľ. Z tohto dôvodu dochádza k rovnomernému napájaniu náboja. Vysoká pec - konštrukcia je zvislá a pomerne vysoká. To je potrebné na zabezpečenie chemického a tepelného spracovania surovín so zahriatymi plynmi.

rozpad

Prvok vo forme valca sa nachádza v strednej časti zóny pracovnej oblasti. Pre charakteristiku parapy je najväčší priemer. Účel návrhu - zvýšenie priestoru pece a odstránenie nepotrebných surovín. Tu vzniká prázdna skala.

plecia

Zkrátená verzia oddelenia v tvare kužeľa - zrezaná zložka je obrátená veľkou časťou nahor. Pomocou voštiny znížte množstvo taveného nákladu pri výrobe surového železa.

roh

Hlavná časť, v ktorej dochádza k taveniu kovov. Tu dochádza k popáleniu koksu a vytváraniu plynu, dochádza k nahromadeniu trosky a železa a z konštrukcie dochádza k pravidelnému uvoľňovaniu tekutého kovu. Klaksón je vyrobený z kanvicazóny a metallopriemnika. Prostredníctvom pľúc sa pomocou ohrievača a kruhového potrubia dodáva horúci vzduch do pece. Je potrebné na spaľovanie paliva. Spodkom metallopriemnika je Leshchad.

V spodnej časti pece sú troska a liatinové pilóty - otvory, cez ktoré prechádza roztavený kov. Po uvoľnení je otvor pre železo uzavretý pomocou piestového mechanizmu požiarnej odolnosti s hmotnosťou.

Otvory na troska sú 1,5-2 m nad liatinovými pilotmi. Sú uzavreté pomocou oceľových vývrtov s hroty. Z liatiny je troska oddelená agregátom umiestneným na sporáku. Obe komponenty sú dodávané do špeciálnych kelíkov.

Celá táto obrovská stavba má veľkú hmotnosť. Takáto hmotnosť by mala byť rovnomerne prenášaná do pôdy. Preto sa vysoká pec inštaluje na masívny betónový základ, ktorého hrúbka sita môže dosiahnuť 4 m. Podošva slúži ako nosné stĺpy, ktoré sa opierajú o kovové konštrukcie. Horná základná časť je vyrobená z tepelne odolného betónu vo forme monolitického valca.

Tlak veľkej hmote na pôde je kompenzovaný zariadením silného základu

V tabuľke je uvedený vzťah veľkosti niektorých moderných pecí.

Rozmery, mm Užitočný objem vysokej pece, m3
2000 3000 5000
Priemer:
klapka 7300 8 200 11 200
parapa 10900 12900 16 300
kopec 9750 11700 14900
Výška:
bane 18200 20100 19500
kopec 3600 3900 4500
užitočné 29200 32200 32200
plné 32350 34650 36900

Prídavné pecné prvky

Prevádzka pece vyžaduje prevádzku pomocných zariadení. Medzi nimi:

  • ohrievače vzduchu; Veľké prvky typu veže sú umiestnené v blízkosti kachlí. Prijímajú splachovací plyn, ktorý potom spálil; To vytvára ešte viac horúceho plynu, pomocou komplexného systému ohrieva vzduch; druhá - zohriata na teplotu najmenej 1000 stupňov - vstupuje do chodu na tavenie surového železa;
  • dúchadlá; na spaľovanie paliva je potrebný stlačený vzduch; vzduch v peci sa dodáva zariadeniami, ktoré vytvárajú tlak približne 25 MPa;
  • zariadenie na zdvíhanie a naplnenie náplne;
  • čističe plynu na čistenie vysokých pecí;
  • iné pomocné zariadenia - napríklad mostové žeriavy vybavené liatinovými dvormi.

Moderné pece sú vybavené automatizačnými systémami. Komputerizácia umožňuje riadiť a regulovať základné parametre spojené s prevádzkou vysokej pece. Pod kontrolou úrovne plnenia surovín, tlaku plynu, teploty výbuchu atď.

Moderné vysokopecné pece sa odovzdávajú na automatizáciu. Počítač riadi hlavné výrobné procesy

Aký je princíp fungovania vysokej pece?

Princíp fungovania vysokej pece je založený na zložitých fyzikálnych a chemických procesoch. Priraďte nasledujúce operácie:

  • spaľovanie paliva;
  • železo;
  • rozklad vápenca na oxid vápenatý a anhydrid uhlíka;
  • nasýtenie železa uhlíkom;
  • tavenie kovov;
  • tavenie trosky a iné.


V najširšom zmysle, vysoká pec je výroba surového železa z železnej rudy. Hlavné materiály, ktorými je možné tavenie surového železa:

  • palivo - koks;
  • železná ruda - surovina, z ktorej sa taví surové železo;
  • tavivo - špeciálne prísady z piesku, vápenca a niektorých ďalších materiálov.

V peci náplne prichádza vo forme drobných tavených kúskov - peliet alebo aglomerátov. Ako rudnú látku môžu byť mangánové rudy alebo rôzne varianty železnej rudy. Suroviny zaspávajú v hromadách vrstiev, ktoré sa striedajú s vrstvami toku a koksu.

Účel toku - separácia surového železa od nečistôt a prázdnej horniny (kal)

Troska tečie na povrchu horúceho železa. Nečistoty sa vypúšťajú až do zmrazenia kvapalného kovu.

Dodávka surovín, podobne ako práca pece, by mala byť nepretržitá. Konštantnosť procesu je zabezpečovaná špeciálnymi dopravníkmi. Pri prechode popísanými prvkami v peci prebieha nabíjanie viacerými technologickými procesmi.

Horiaci koks dáva požadovanú teplotu, ktorá by nemala klesnúť pod 2000 stupňov. Spaľovanie prispieva k pripojeniu kyslíka a uhlia. Súčasne sa vytvára oxid uhličitý. Pod vplyvom tepla sa oxidom uhoľnatým stáva oxid uhoľnatý. Tým sa obnovuje železo.

Zhodnotenie železa - jeden znajdôležitejších fáz výroby. Bez tohto procesu nie je možné získať potrebnú silu kovu.

Litina sa stáva taká, keď železo prechádza roztaveným koksom. Aby bolo možné dosiahnuť výsledok, žehlička musí byť nasýtená uhlíkom. Liatina obsahuje zliatiny, v ktorých podiel uhlíka predstavuje 2 až 5%.

Potom, čo sa hotový kov nahromadil v kovárni, uvoľnil sa cez hromady. Najprv sa vytvorí troska cez horný otvor a potom cez spodnú časť surového železa. Ten sa zlúči cez kanály v panve a ide na ďalšie spracovanie.

záver

Vysoká pec - jedna z najdôležitejších zložiek železnej metalurgie. V moderných oblastiach sú vysoké pece obvykle "namontované" v metalurgických kombináciach. Priemerná pec je schopná produkovať približne 12 000 ton železa denne, pričom spotrebuje asi 20 000 ton surovín.