Исходные материалы и продукты доменной плавки

Министерство образования и науки  Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Комсомольский – на - Амуре государственный

технический университет»

Факультет энергетики, транспорта и морских технологий

Кафедра «Кораблестроение»

Специальность «Кораблестроение и Океанотехника»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

по дисциплине МВ и ТКМ

Исходные материалы и продукты доменной плавки

                                                                      Студент: Бизюков В.Ю.

Группа: ОКС-1

                                                                                  Преподователь: Кургачев Р.В.

2011

Железные руды: Основным исходным материалом для выплавки чугуна в доменных печах являются железные руды. Железными рудами называются горные породы, содержащие такое количество железа, при котором выплавка его становится экономически целесообразней. Руда состоит из рудного вещества и пустой породы. К рудному веществу относятся окислы, силикаты, карбонаты железа. В состав пустой породы входят кварцит или песчаник с примесью глинистых веществ, реже – доломит или известняк.

Железные руды классифицируются по основным признакам:

1)  Химический состав железосодержащего минерала.

2)  Содержание железа.

3)  Состав пустой породы .

4)  Кусковатость и восстановимость.

Для нашей страны характерны пять наиболее часто встречающихся разновидностей железных руд:

1)  Безводная окись железа (гематит)

2)  Руды водной окиси железа (бурые железняки)

3)  Руды магнитной окиси железа (магнетит)

4)  Руды углекислой соли железа (сидерит)

5)  Природно – легированные (комплексные) железные руды

6)  Марганцевые руды

Пустая порода руд содержит глинистый песчаник, поэтому они имеют рыхлое строение.

Кроме окислов железа и пустой породы руды содержат ряд других примесей, которые делятся на вредные и полезные.

К вредным примесям относится: сера, фосфор, мышьяк, цинк и свинец.

К полезным – титан, ванадий, хром, никель, медь, марганец и др.

Флюсы и отходы производства. Флюсы вводятся в доменную печь для перевода пустой шихты и золы кокса в шлак, для получения определенных физико – механических свойств шлака, понижения температуры плавления пустой породы, а также удаления из чугуна вредных примесей, в основном S. В зависимости от состава пустой породы и вида топлива применяются основные, кислые или глиноземистые флюсы. Пустая порода железных руд обычно кислая, поэтому для их плавки требуется основной флюс. При выплавке чугуна на коксе в качестве флюса применяется известняк, состоящий из карбоната кальция СаСо, или доломитизированный известняк, содержащий кроме СаСо еще и MgCo. Флюсы вводимые в доменную плавку, дробятся до крупности 25 – 70 мм. Необходимо, чтобы в известняке было немного SiO и Al O, а так же незначительное количество серы и фосфора. В некоторых случаях, например, при выплавке высококремнистых чугунов, применяются кислые флюсы: кварцит SiO, бой динаса СаО*MgO.

При доменной плавке используются также некоторые отходы металлургического производства (заменители железных руд и флюсов): сварочный шлак и окалина прокатного и кузнечного производства; металлический скрап; шлаки сталеплавильного производства с повышенным содержанием марганца; колошникова пыль, которую перед плавкой подвергают спеканию с железными рудами.

Химический состав флюсов и отходов металлургического производства,%

Топливо доменных печей. Топливо, применяемое для доменной плавки, служит не только для нагрева шихты, но так же является основным химическим реагентом для восстановления процессов в печи и науглероживания железа. Для доменного процесса требуется прочное и неспекающееся твердое топливо.

Химический состав кокса, %

Кокс представляет собой спекшуюся массу, полученную в процессе сухой перегонки при температуре 1000 – 1200 С измельченного (до 3 мм) коксующегося угля в коксовых печах. Кокс обладает достаточной пористостью (45 – 53 %), хорошей прочностью, имеет серо – черный, иногда матово – серый или слегка серебристый цвет. Для доменной плавки кокс должен быть однороден по кусковатости ( размер кусков 25 – 60 мм, 40 – 100 мм). Механическая прочность должна быть высокой. Качество кокса тем выше, чем плотнее и однороднее структура кокса, меньше трещин и заметных (более 3 мм) включений золы. В силу дефицитности и высокой стоимости кокса в последнее время стали частично заменять кокс другими видами топлива – пылеугольным и природным газом, подаваемым через фурмы непосредственно в горн доменной печи.