Расчет процесса доменной плавки, страница 3

нием, создаваемым эксгаустером. Воздух просасывается через слой шихты сверху вниз. Горение, начавшееся в верхнем, срав­нительно тонком слое, распространяется вниз, по направлению к колосниковой решетке (рис. 2), через щели которой удаля­ются продукты  горения.

рис.2

В слое шихты развивается высокая температура, достигаю­щая 1300—1600°, чему способствует узко концентрированная зона горения по высоте стоя и передача большей части выделившегося при горении тепла шихтовым материалам. Температура процесса определяется расходом горючего, а также скоростью просасывания воздуха сквозь слой шихты.

1.4 Горючее для доменных печей

Горючий углеродсодержащий материал, загружаемый в домен­ную печь вперемежку с рудой и флюсом, сгорает в горне печи за счет кислорода дутья. При этом образуется газ с высоким со­держанием окиси углерода, благодаря которой происходит вос­становление окислов железа. При сгорании топлива 'выделяется тепло и в печи создаются высокие температуры, обеспечивающие прохождение необходимых физико-химических процессов и об­разование продуктов плавки.

В нижних горизонтах доменной печи горючее подвергается давлению вышележащих материалов и поэтому должно обла­дать высокой прочностью. Оно должно также быть кусковатым, чтобы обеспечить хорошее проникание воздуха и газа через столб плавильных материалов, и иметь достаточную пористость, что увеличивает поверхность, на которой протекают реакции го­рения. Топливо доменной печи должно быть достаточно чисто по содержанию вредных примесей—серы и фосфора.

Необходимыми для доменной плавки качествами обладает кокс, являющийся продуктом спекания без доступа воздуха не­которых видов угля. В настоящее время около 99% всего чугу­на выплавляется на коксе.

Хороший кокс порист, серебристо-серого цвета. Оценка кокса производится по данным анализа, определяющего содержание в кем влаги и серы, выход летучих и зольность. Физические свой­ства кокса проверяют пробои на прочность, пористость и исти­раемость. Кокс содержит 80—86% С, 2—6% влаги, серы от 0,4—0,7 (лучший кокс) до 2,0% (сернистый кокс). Зольность кокса до­стигает 15%, выход летучим в хорошо выжженном коксе от 0,7 до 2,5%. Теплотворная способность кокса около 7500—8000 ккал/кг. Крупность кусков кокса должна быть не ниже 25 мм.

Древесный уголь имеет ограниченное применение. Механиче­ские свойства его ниже, чем кокса. Вследствие этого высота древесноугольных печей не может быть большой и не превышает 20 м. Применяется это топливо только для производства высо­кокачественных чугунов, так как оно содержит ничтожное коли­чество серы и очень мало фосфора. Древесный уголь имеет низкую (1,3—3,0о/₀) зольность; он содержит 3,0—5,0о/₀ влаги, 65—75%, нелетучего углерода; выход летучих яз него — 14— 34%.

Древесноугольпые печи в настоящее время сохранились лишь, в Советском Союзе и Швеции,

1.5 Флюсы

Загружаемые в доменную печь флюсы совместно с окислами пустой породы руды и золой топлива образуют шлак, удовлет­воряющий по ceo™ свойствам условиям плавки. При доменной плавке на коксе приходится пользоваться основным флюсом — известняком, содержащим недостающие в шихте основные окис­лы— окиси кальция и магния.

Известняк CaCO2 должен быть кусковатым, с размером кусков около 80 мм. По суммарному содержанию SiO₂ и А1₂О₃ су­дят о качестве известняка; в лучших его сортах эта сумма не должна быть больше 1%, в худших они достигает 5%. Серы и фосфора в известняках обычно мало. Если в известняке часть кальция замещена магнием, известняк называется доломитизированым. Последний в некоторых отношениях полезнее обыч­ного известняка, так как содержание 6—8о/о MgO в шлаке улуч­шает его физические свойства.

ЗАДАНИЕ.

Нам необходимо получить чугун следующего состава, %:

Таблица 1.

С	Si	Mn	P	S	Fe
3	0,91	0.5	0,15	0,02	95,42

Исходные данные.

Таблица 2.