A nagyolvasztó Eljárás nyersvas, kohászati portál
ÖSSZEFOGLALÁS nagyolvasztó Eljárás nyersvas a redukció a vas-oxidok. tartalmazza az érc, szén-monoxid, hidrogén és a szilárd szén, égése során keletkező termék tüzelőanyag nagyolvasztóban.
A nagyolvasztó eljárás tárgya egy ellenáramú típusú. A felkelő patak kialakított forró gázok elégetése a koksz meg a fúvóka kihagyott pillér felelős anyagokat.
Hasznos térfogat nagyolvasztó folyamatosan tele van a az alapanyagok. Leeresztése a töltés történik az intézkedés alapján a súlya, és állapotától mozgása az, hogy engedje a tér alján a nagyolvasztó által a koksz elégetésével és olvadási az érc anyagot és fluxus.
Betöltése után a kemencébe, és a töltés, elkezdi hevíteni, mint egy folyamatos csökkentése egymást követően fejlődő a következő folyamatok:
- párolgása a töltés;
- csökkentése vas-oxid és más elemeket;
- disszociációja a karbonátok.
A nedvesség elpárolgása töltés
A töltés betöltve egy nagyolvasztó, tartalmaz egy higroszkópos, hidratált és néha a nedvesség. Higroszkópos nedvességet könnyen bepároljuk, és eltávolítottuk a torok, mivel a hőmérséklet a nagyolvasztó gáz hőmérséklete magasabb, a nedvesség párolgás.
Hidratált nedvességet eltávolítjuk feletti hőmérsékleten 400 ° C-on és a váladékozó gőz reagál a szén-monoxiddal vagy szén dúsítására gázáram jelentése hidrogénatom.
N2Opar + CO = CO2 + H2
N2Opar + C = CO + H2.
Csökkentése vas-oxidok és más elemeket
Ennek eredményeként a kölcsönhatás a vas-oxidok szén-monoxiddal és egy szilárd szén-koksz és hidrogén csökkentése vasat. Recovery gázok úgynevezett indirekt és szilárd szén - egyenes. közvetett redukció kíséretében hő és zajlanak a felső szint a kemencébe. közvetlen redukciós reakció kíséri a hőelnyelő és áramlási alján egy nagyolvasztó, ahol magasabb hőmérsékleten.
Recovery vasérc fordul elő, mint egy lefelé mozog a töltés több szakaszban, a legmagasabbtól a legalacsonyabb oxid:
Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe
A hőmérséklet 700-900 ° C megújul egy redukáló gázt (CO) a reakciók:
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2,
Fe3O4 + CO = 2FeO + CO2,
FeO + CO = Fe + CO2.
Mint korábban csökkenti a töltés távlatokat hőmérséklet 900 - 1200 ° C, a helyreállítás során fogása a szén-dioxid (CO2) kezdődik, hogy befolyásolja a tüzelőanyag-szénatomon a reakciót:
A helyreállítási folyamat lényegesen megváltoztatja, és követi a reakciók:
Így, betáplált anyag a nagyolvasztó, kezd talpra közvetve. Mivel csökkenti a díj felszabaduló CO2 helyreállítási kezdődik, hogy befolyásolja a szén szilárd tüzelőanyag és a folyamat közvetett vagy közvetlen csökkenése közvetlen redukció.
A vasérc oxidot redukáljuk hidrogénnel termelt a nagyolvasztó eredményeként a bomlási reakció vízgőz:
Hidrogénes redukciója a vas-oxidok fordul elő, valamint a szén-monoxid (CO) szakaszosan, a legmagasabbtól a legalacsonyabb
3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + H2O;
Fe3O4 + H2 = 3FeO + H2O;
FeO + H2 = Fe + H2O.
Amellett, hogy a vas, a nagyolvasztó helyreáll, és más elemek szerepelnek a felelős.
Mangán szereplő valamennyi vasércre nagyobb vagy kisebb mennyiségben. A elvével összhangban az egymást követő transzformációk, mangán-oxidok csökken szekvenciálisan a legmagasabbtól a legalacsonyabb:
MnO2 → Mn2O3 → Mn3O4 → MnO → Mn.
Magasabb mangán-oxidok a nagyolvasztó teljesen felépülni MnO közvetve kölcsönhatásba CO. Oxid MnO csökken csak közvetlenül, és részben a reakció:
Szilícium belép a nagyolvasztó egy töltés formájában SiO2. Visszaállítani a mangán elért részben fel magas hőmérsékleten szilárd szén:
SiO2 + 2C = Si + 2CO.
Egy másik része a SiO2 bejut a salak és a visszanyert szilícium oldódik a vas.
Foszfor a nyersanyag formájában vegyületek (FeO) 3 ⋅ P2O5 és (CaO) 3 ⋅ P2O5. Feletti hőmérsékleten 1000 ° C-vas-foszfát csökken a szén-dioxid és a szilárd szén-oxid alkotnak vasfoszfid Fe3P. Feletti hőmérsékleten 1300 ° C-on kinyerjük foszfort kalcium-foszfát. Foszfor és vas-foszfidot teljesen feloldódik a vas. Feltételek nagyolvasztó nem teszi lehetővé a foszfor a fém. Minden foszfor szereplő díj helyreáll, és teljesen átalakult öntöttvas. Ezért az egyetlen módja annak, hogy megkapjuk malofosforistyh tiszta vas, hogy használja a foszfor betétanyagok.
Kén, együtt foszfor és arzén, tárgya a vas szennyeződések káros minőségének romlásával a fém. Ezért nagy figyelmet fordítanak arra a problémára, hogy csökkentsék a kén a vas, majd az acél. A kén jelen lehet a nyersanyag formájában szerves kénvegyületek és FeS2, Fes, SaSO4. Függetlenül attól, hogy a forma, amelyben jelen van a keverékben, a legtöbb oldott kén a vas alkotnak FeS. A probléma a kén eltávolítása öntöttvas, hogy a maximális mennyiségű kén transzfer a fém más termékekre domain fúziós - a gáz- és salak. Kén illékony, és ezért része eltávolítjuk a gáz melegítés közben a töltés a kemencében. A kén mennyisége eltávolítjuk a gázfázisból kicsi - 5-10% az összes kén a felelős. A legtöbb kén a salakban át eredményeként közötti kémiai kölcsönhatás a kén vas kalcium-oxiddal, amely megköveteli a magas CaO-tartalma a salak:
FeS + CaO = CaS + FeO.
A közelmúltban, különböző módszereket alkalmaznak vnedomennogo kén eltávolítására vas (kéntelenítő). A lényege ezeknek a módszereknek, hogy a kapott nagyolvasztó vas-szulfid van kitéve megjelenése után a kémiai reagensek kemence elnyeli a kén a vas és úgy, hogy a salak. Az ilyen reagensek például:
- porított égetett mész (CaO);
- kalcium-karbid (CaC2);
- szóda (Na2CO3).
Mindezek a vegyületek reagáltatva kén vasat adnak halad át a salak CAS csatlakozások, Na2S.
Így, töltés, alá a kemence hőmérséklete eléri régió 1000 - 1100 ° C-on Ezeken a hőmérsékleteken, a szilárd redukált vasat az ércből kölcsönhatásban áll egy oxid szén, koksz és szén a szén gyorsan feloldódik, képző vas-karbid:
Következésképpen, a vas olvadási hőmérséklet csökken, és a szintje Bosh és ez megolvadt vállát. Csepp a vas-szén ötvözet átfolyó koksz darab, továbbá telített szén.
Ennek eredményeként a feloldjuk szén a vas, mangán, szilícium, foszfor, kén és a vas termelt a nagyolvasztó. A kapott fúziós a meddőkőzet-oxid érc, fluxus és tüzelőanyag hamu salakot alakítjuk. A salak lefolyik a kemencébe, és felhalmozódik a felületén olvadt vas az alacsonyabb sűrűségű.
A nyersvas amely a kemencéből távozott után minden 60 - 90 perc.