Öntöttvas gyártása - minden a kohászatról

Akna építése elve nagyolvasztó ellenáramú áthaladását terhek és a gáz, a jelenléte egy egység a szilárd zónák, műanyag és folyékony betétanyagok, jelentős hőmérséklet-tartományban (20-3500 ° C-on) magassága és keresztmetszete a nagyolvasztó, a nyomás (10-től 500 kPa), mennyisége egységnyi kapacitás, hosszabb a kampány időtartama (10-20 év), a minimális környezeti kibocsátás - mindez biztosítja nyilvánvaló előnye a nagyolvasztó, nem csak most, hanem a jövőben.
Az első tömeges támadás egy domain fúziós elsődleges formája újraelosztása vasérc volt megfigyelhető a 60-as a múlt században. A felfedezés hatalmas olaj-és földgázmezők a Közel-Keleten, Észak-és Közép-Afrikában, Latin-Amerikában generált eufória remény az acéliparban, mint a csere a nagyolvasztó alacsony hőmérsékletű szilárd fázisú folyamatok metallizációja vasérc anyagokat. Számos bányászati ​​és fémipari vállalatok előre növekedés a globális termelés fémezett anyag legfeljebb 200 millió tonna évente. Az előrejelzések irreálisak voltak.
Az alternatív folyamatok második legfontosabb érdeklődése a múlt század 80-90-es évéhez kapcsolódik, amikor folyékony fázisú folyamatok jelentek meg, amelyekben energiafogyasztóként olcsó és hiányos szénláncokat alkalmaztak. A nagyolvasztásos eljáráshoz képest, mind az energia, mind az anyagmegtakarítás, valamint az ökológiai tisztaság tekintetében is versenyképtelennek bizonyultak.
A főbb jellemzői a modern nagyolvasztó vannak kialakítva a végén a XIX században: Átmenet ásványi tüzelőanyagok - koksz és nagyolvasztó tervezés alakot öltött, ez alapvetően nem különböznek a jelen. A 20. század első felében a nagyolvasztó kemencék száma gyorsan nőtt az 1945-1975 közötti időszakban. maradt ugyanazon a szinten, majd csökkenni kezdett, mivel a növekedés az egységnyi térfogatban és egységnyi teljesítményt, miközben csökkenti a koksz fogyasztás. A nagyolvasztásos olvasztás további fejlődése a robbanó kemencék folyamatának intenzívebb útján haladt:
- a porított ércek agglomerációja és ezt követően az agglomerátumba áramlás;
- a szegény ércek dúsítása agglomerációval vagy pelletizálással a későbbi agglomerációjukkal;
- a finom frakciók eltávolítása a terhekről a kemencébe való betöltés előtt;
- a robbanófűtés használatát és ezt követően a nedvesítést a hőmérséklet további növelése céljából;
- a kemence munkatérben lévő gáz összenyomódása;
- földgáz, fűtőolaj és zúzott szén felhasználása fröccsenésen keresztül;
- a robbanás oxigénnel való dúsítása;
- a technológiai paraméterek és az automatikus vezérlőrendszerek alkalmazásának tökéletessége alapján a "magasból" és "alulról" származó robbanásbiztosító eljárás tökéletes kezelése.
Az eredmények a nagyolvasztó a XX században, kifejezve a 3-4-szeres a fajlagos termelékenység növekedéséhez nagyolvasztók a 2,5-3-szeres csökkenést koksz fogyasztás. A szett ismert és kidolgozott intézkedések javítására nagyolvasztó javíthatja a teljesítményt a 1,5-szerese, és elérni a fajlagos termelékenység 3,5-4 tonna / m 3 napi és koksz fogyasztás 250-300 kg / t nyersvas, amely közel van a korlátozó képességek domén op.
Tekintettel arra, hogy a nagyolvasztókba elfogyasztott 60-70% üzemanyag- és energiaárak a termelés kész acél termékek, jelenleg ez a legsürgetőbb feladat az, hogy a csökkenés.
Mivel a fűtőolaj alkalmazása a nagyolvasztó folyamat gyakorlatilag megszűnt a világ első energiaválság és a gázárak növekedése diktálja drasztikus csökkentése vagy teljes megszüntetése annak használata a nagyolvasztó, a nagy költségek csökkentése az energiafogyasztás és a koksz használata szénpor.
Ukrajnában a munka felhasználása Szénporral injekció (PCI) nagyolvasztókban kezdődött 1963-ban (szinte egy időben az Egyesült Államok és Kína) kezdeményezésére professzor NI Krasavtseva. A DMZ domén technológia injekció szénpor ment kísérleti és kísérleti üzemeltetés (1968-1978 év), és 1980 óta alapján az első Európában promyhnlennoy telepítés elsajátította a technológiát a közös a földgáz (ÜHG) kibocsátásának és IFB dúsított oxigén (PG RAP + + O2) a nagyolvasztó kandalló.
A tudományos tanácsadó és a nagyüzemi olvasztás fejlesztésével és fejlesztésével foglalkozó munkák komplexumában a PUT professzora DonNTU S.JI. Yaroshevskii.
Időszakban a 1980-től napjainkig olyan speciális laboratóriumban DonNTU IFB felhalmozódott rengeteg kísérleti adatok és kidolgozott elmélet teljes, átfogó kompenzációt a csere a koksz szén injekciót.
Az égési kiegészítő tüzelőanyag és koksz helyettesíti őket elkerülhetetlenül együtt romlása által meghatározzuk paramétertartományban technológia: csökkenése a százalékos koksz a felelős, és ennek megfelelően, romlása a porozitás és a permeabilitás a töltés, csökkentve az elméleti és a tényleges hőmérséklet a fúvóka zónában, csökken az oxigéntartalom a gáz tűzhely, és így tovább. Ez azt jelenti, fontos feladat - hasznosítás és stabilizálása optimális működtetéséhez nagyolvasztó működése során az injekciós szénpor.
A kiegyenlítő intézkedések hatékonyságának értékeléséhez a teljes koksz helyettesítő együttható (SK3) fogalmát további tüzelőanyaggal végezték el.

ahol # 916; Qkdg - megtakarító koksz növeli a további üzemanyag fogyasztását, a # 916; Qkm - a megvalósított kompenzációs intézkedéseknek köszönhetően, kg / tonna öntöttvas; # 916; Qdt - kiegészítő tüzelőanyag inkrementális fogyasztása, kg / tonna nyersvas.
Számítások szerint végezzük egyenlet (6.1), és a tapasztalat a szénpor a DMZ és külföldön kimutatták, hogy ha az érték a teljes csere arány 1 vagy több, a növekvő áramlási sebességgel szénpor nem negatív állapotában bekövetkező változásokat a technológiai mód domain fúziós hogy csökkentené a felhasználás hatékonyságát. Ezért ebben az esetben, hogy teljes és átfogó kompenzációt a negatív hatása a további üzemanyagok nagyolvasztó technológia.
Az egyik legfontosabb kompenzációs intézkedés az üvegházhatásúgáz-fogyasztás csökkentése. Ez a szén és metán tuyere zóna égési reakciójából következik

Így a kombináció hatásosságát a robbanás a DMZ összehasonlítva más vállalkozások Ukrajnában nőtt több mint a fele. Ezek az adatok azt mutatják, hogy a fejlődés az első szakaszban a szénpor technológiák sikeres ipari méretekben fogyasztás szénpor emeljük 100-150 kg / tonna nyersvas, koksz - csökkenteni 350-400 kg / tonna nyersvas.
A jelenlegi szintjét a technológia a világon domén tartalmazza a kemencék elérte a legmagasabb felhasználási hatékonyságát szénpor az elmúlt években - az arány a porított kokszot csere ezekben az üzemmódokban 35-46% (29. táblázat).
Táblázatból és műszaki irodalom, hogy a paraméterek, amelyek meghatározzák az ilyen szintű technológia, a következők: csökkenti a nagyolvasztó kimenet, és a redukáló gázok per 1 tonna nyersvas, hogy 1400-1600 és 650-700 m3 volt és salak kijárat 220-300 kg / m öntöttvas (lásd a 29. táblázatot); a vasércbérleti díjak 5% -kal való csökkentése; a kokszminőség javítása a forró szilárdsági index (CSR) tekintetében 60-79% -ig; az elméleti égési hőmérséklet 2083-2193 ° C-ra emelkedése (lásd 29. táblázat); magas színvonalú PU használata (Ac = 7,5-8,5% és S = 0,3-0,7%).
A táblázatban. 29 technológiai mód Az összes meghatározó paraméter a határérték alatt van, ami a kemencék működését stabil és optimális üzemmódban jelzi. A magas költségek szénpor és hatékonyságát annak használata ilyen körülmények között elért, köszönhetően a kiváló minőségű a díj és az üzemanyag, valamint a legjobb technikai feltételei olvadás, így biztosítva a követelményeknek teljes és átfogó kompenzáció, jelentős csökkenés ellenére a koksz fogyasztás.

A papír számított a felhasználásának hatékonyságát szénpor technológiák nagyolvasztókba nagy kohászati ​​vállalatok Ukrajna (JSC DMZ, OJSC „MMK Iljics”, OAO EMZ, OAO „MK Dzserzsinszkij” Kramatorsk Kohászati ​​Plant, JSC „Azovi-Steel” JSC "AlchMK", az OAO "Zaporizhstal") és Oroszország (OAO "Severstal", OJSC MMK OJSC NKMK, ZSMK JSC "Mechel", OAO NTMK, OAO OHMK, az NLMK JSC "Tulachermet").
A számítások alapján az ukrán és az oroszországi átlag mutatói a PUT használatának hatékonyságára vonatkoznak (30. táblázat).

A nagyolvasztó tetejétől a vasérc kemencéiig a fizikai-kémiai tulajdonságok megváltozása a fűtés és a helyreállítás során. Deformálódnak, növelik a térfogatot és olvadnak. A lágyító zónát az adhéziós zónának is nevezik, amelyben az érc gázzáró rétegeket képez. A koksz viszont megőrzi szilárd szemcsés struktúráját, amíg elérte a kemence szintjét, és mennyisége csökken a 2. ábrán látható reakciók miatt. 147, és a szén gázosítása. Az adhéziós zónában a koksz rétegek gázáteresztő rétegeket képeznek, amelyek áteresztőképességet biztosítanak. A tapadási zónában található szilárd koksz szintén támogatja a fent említett "száraz" oszlopot. A ragasztási zóna alakját és a kemence gázáteresztő képességét a masszázs-kezelő vezérli a töltés felosztásával.
A Váci kohókokszot képez kúp, az úgynevezett holttér. Ez a kúp gondoskodik a folyékony vas és salak átjutásáról, valamint a gázcsökkentő anyagról. Ezenkívül a koksz minősége befolyásolja a tűzálló burkolat ellenállását. Cox magas forró szilárdságú lehetővé teszi a vas és salak leeresztő át a üregek a kúp lotkam, ezáltal megakadályozza az esemény a falillesztés területen tűzhely és az alsó áramlás, ami a bélés kopás. Ez a fő oka a fizikai tulajdonságok, melyek a kemence működését anélkül, hogy egy bizonyos mennyiségű koksz lehetetlen.
Az 1. ábrán. 149 mutatja a tendencia a redukáló áramlási sebességek átlagolt nagyolvasztókba Németország együtt a fő fejlesztések vezetett a redukcióval 900-1000 kg / tonna nyersvas (50 E, a XX század), hogy az aktuális szintet (kb 475 kg / m). Azonban az ábrából látható, hogy az utóbbi években a redukálószerek teljes fogyasztása gyakorlatilag nem csökkent. A 475 kg / t-es mutató a technológiai minimum elérését jelenti. Ugyanakkor (összehasonlítva más országokkal) Németország vezető pozíciót (ábra. 150), megelőzve az átlagos mutatók az EU-országok (15 ország), Dél-Korea, az Egyesült Államok és Japán. Ezeket Kína, Oroszország és Ukrajna követi.
A „ideális” nagyolvasztók működő egyensúlyi körülmények között, a számitott minimális szénáram volt egyenlő 386 kg per 1 tonna nyersvas, ill 450 kg kokszot és finom szénrészecskék. Azonban az ilyen ideális feltétel nem érhető el tényleges működését a kemence, mivel minden egyes feldolgozási művelet szükséges a potenciális különbség (feszültség különbség, hőmérséklet, nyomás, magasság, stb), azaz a jelenléte egy egyensúlyi állapotban, amely a folyamat. A Ho ideális esetek alkalmasak a gyártási folyamatok minőségi leírására.
Ha visszatérünk a nagyolvasztás okozta széndioxid-kibocsátás csökkentéséhez, a Németországban elért indexek tartalékai kicsiek.