بیایید در مورد نقش کک در فرآیند کوره بلند صحبت کنیم. بیایید نگاهی دقیق تر به ماهیت این تولید متالورژی بیندازیم.
امروزه آهن و فولاد با استفاده از فرآیند کوره بلند ساخته می شوند که در آن کوره جزء مهمی است.
مشخصات واحد
ویژگی های دستگاه، هدف آن را در نظر بگیرید. فرآیندهای اصلی کوره بلند با ذوب کک مرتبط است. این ماده متخلخلی است که از توده کربن حاصل از کلسینه کردن زغال سنگ بدون حضور اکسیژن اتمسفر متخلخل می شود.
کوره بلند یک واحد قدرتمند و با کارایی بالا است که در آن مقدار قابل توجهی از انفجار و شارژ مصرف می شود.
بارگیری مواد اولیه
کوره بلند مدرن به موادی نیاز دارد که 4-6 ساعت در آن بماند، مواد گازی - 3-12 ثانیه. اگر گازها به طور کامل در سطح مقطع توزیع شونددر کوره ها، می توانید روی نرخ ذوب بالا حساب کنید، تولید آهن در حال انجام است. فرآیند کوره بلند شامل در نظر گرفتن حرکت گازها از طریق مناطقی است که مقاومت بار کمتری دارند. بنابراین، هنگامی که در کوره بارگذاری می شود، تنظیم، توزیع مجدد کک و زینتر در سطح مقطع کوره انجام می شود تا از نظر نفوذپذیری گاز متفاوت باشند. در غیر این صورت درصد بیشتری از گازها با دمای قابل توجهی از کوره خارج می شوند که بر استفاده از انرژی حرارتی تأثیر منفی می گذارد، فرآیند کوره بلند به طور کامل کارآمد نخواهد بود.
در مناطقی که مقاومت بالایی دارند، مخلوط گاز کمی با حرارت عبور می کند، حرارت اضافی در قسمت پایین کوره لازم است، در نتیجه مصرف مواد خام به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
چه ویژگی های دیگری هنگام دانلود باید در نظر گرفته شود؟ فرآیند کوره بلند برای تولید آهن خام یک تولید انرژی بر است. به همین دلیل است که یک لایه آگلومرا با نفوذ کمتر گاز در نزدیکی دیواره‌های کوره استفاده می‌شود و یک لایه کک در مرکز افزایش می‌یابد که به این دلیل جریان گاز دوباره به مرکز توزیع می‌شود. مواد به طور مساوی در اطراف محیط قرار دارند.
شارژ در بخش های جداگانه بارگیری می شود - فیدها. یک قسمت از چندین اسکپ، بخش سنگ معدن (آگلومرا)، کک تشکیل شده است. نسبت مواد اولیه توسط کارشناسان تعیین می شود.
فرایند کوره بلند امکان تغذیه همزمان مواد خام را فراهم می کند، که در آن کک و سینتر اسکیت ها روی یک مخروط بزرگ جمع آوری می شوند و سپس در یک کوره بارگذاری می شوند.
تنظیم توزیع دسته ای
توزیع کک و آگلومرا در سطح مقطع رویه ها با روش های زیر کنترل می شود:
- تغییر ترتیب مواد خام روی مخروط بزرگ؛
- Split و Split Services اعمال می شود؛
- صفحات متحرک در نزدیکی دیوارهای بالا نصب شده است.
فرایند کوره بلند شامل در نظر گرفتن قوانین خاصی برای معرفی مواد حجیم است:
- ریختن مواد خام از یک مخروط بزرگ بر روی بالا با ارتفاع - یک شانه؛
- در قله (در نقطه سقوط) بار، ریزه‌ها جمع می‌شوند، قطعات بزرگ تا پای تاج می‌غلطند، بنابراین در این ناحیه، نفوذپذیری گاز شارژ بیشتر است.
- تاج تحت تأثیر سطح پر شدن پشتی در بالا و همچنین فاصله با یک مخروط بزرگ است؛
- مخروط بزرگ به طور کامل پایین نمی آید، بنابراین قطعات کوچک کک به حاشیه می رسند.
عمدتاً مرکز کوره مواد را از پرش‌های خوراک دریافت می‌کند که آخرین بار در مخروط بزرگ بارگیری می‌شوند. اگر ترتیب بارگیری را تغییر دهید، می توانید به توزیع مجدد مواد در سطح مقطع بالا دست پیدا کنید.
برای کنترل فرآیند توزیع بار مصرفی بر روی حجم کوره، از دو دستگاه مخروطی استفاده می شود. اخیراً، برخی از کوره‌های بلند با صفحات متحرک در نزدیکی دیواره‌های بالا مجهز شده‌اند که به شما امکان می‌دهد زاویه شیب را تغییر دهید، آنها را در امتداد یک صفحه افقی حرکت دهید.
تکه هایی از بار که روی صفحات می افتند از آنها منعکس می شوند که به شما امکان می دهد مواد خام را به مناطق خاصی از بالا هدایت کنید.
گزینه های اجاق گازبدون کاهش
در کوره هایی که دستگاه بارگیری مخروطی ندارند، بارگیری مواد اولیه از طریق دو قیف دریچه ای که به طور متناوب باز می شوند انجام می شود. مواد اولیه توسط نوار نقاله های شیبدار به آنها تحویل داده می شود که در فواصل مشخصی روی آنها کک و زینتر قرار گرفته است. یک قسمت از تسمه به یک پناهگاه می آید، سپس در امتداد یک سینی شیبدار چرخشی در بالای کوره تخلیه می شود. در طول دوره تخلیه، حدود ده دور کامل حول محور مرکزی ثابت انجام می‌دهند.
چرخه بار
مرسوم است که آن را تعداد تکراری دسته از مواد شارژ می نامند. حداکثر بخش با حجم قیف قفل مکانیسم شارژ تعیین می شود. تعداد وعده ها در یک چرخه می تواند از 5 تا 14 باشد. چگونه می توان محصولات فرآیند کوره بلند را به طور کامل دریافت کرد؟ برای پاسخ به این سوال، اجازه دهید نگاهی دقیق‌تر به ماهیت فرآیند بیندازیم. با افزایش محتوای دی اکسید کربن در مخلوط، دمای پایین به کامل شدن تبادل حرارت و فرآیندهای شیمیایی در کوره بلند کمک می کند. برای اینکه دستگاه به صورت اقتصادی و فشرده کار کند، مقدار کمی دی اکسید کربن در امتداد محور و در حاشیه کوره باید کاهش یابد و در ارتفاع یک یا دو متری از دیوارها - افزایش یابد..
کنترل دما در کوره های جدید با وارد کردن کاوشگرها از طریق سوراخ های روی بدنه انجام می شود. برای همه فرآیندها کنترل سطح پر شدن در بالا الزامی است.
در میان نوآوری ها استفاده از روش های اندازه گیری سطح غیر تماسی بر اساس خوانش سنسورهای مایکروویو و مادون قرمز است.
ویژگی های توزیع دما
علاوه بر گرمایی که با انفجار گرم وارد می شود، به عنوان منبع اصلی گرما برای گرم کردن گازها و شارژ، انجام بازیافت و جبران تلفات حرارتی، می توان تلفات را با گرمای آزاد شده جبران کرد. در حین احتراق سوخت در قسمت بالایی کوره. همانطور که محصولات گازی از اجاق گاز به سمت بالا حرکت می کنند، گرما به سمت مواد سرد بار پایین می رود و تبادل حرارت رخ می دهد. یک فرآیند مشابه کاهش دما از 1400 تا 200 درجه در خروجی بالای کوره را توضیح می دهد.
رفع رطوبت اضافی
بیایید فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی اصلی در یک کوره بلند را در نظر بگیریم. در شارژی که در کوره بلند بارگذاری می شود، رطوبت هیگروسکوپیک وجود دارد. مثلاً در ترکیب کک میزان آن می تواند تا پنج درصد باشد. رطوبت به سرعت در بالا تبخیر می شود، بنابراین برای از بین بردن آن به حرارت اضافی نیاز است.
رطوبت هیدرات زمانی ظاهر می شود که سنگ آهن قهوه ای و کائولن در کوره بلند بارگیری شوند. برای حل مشکل در تولید آهن مدرن، این سنگ‌ها عملاً به عنوان مواد خام استفاده نمی‌شوند.
فرایندهای تجزیه کربناتها
نمک های اسید کربنیک می توانند وارد کوره بلند شوند. با گرم شدن آنها به اکسیدهای کلسیم و کربن تجزیه می شوند و این فرآیند با آزاد شدن مقدار کافی انرژی همراه است.
اخیراً تقریباً هیچ سنگ معدنی در کوره بلند بارگیری نشده است. نقش شارها در فرآیند کوره بلند چیست؟ اثربخشی آن را افزایش می دهنداجازه می دهد تا هزینه های تولید کاهش یابد. به لطف استفاده از زینتر شار، حذف کامل سنگ آهک از شارژ کوره بلند می تواند باعث صرفه جویی قابل توجهی در کک شود. فرآیند تجزیه سنگ آهک در طول تجمع با احتراق سوخت کم عیار فراهم می شود.
بازیابی آهن
آهن به شکل اکسید وارد کوره بلند می شود. هدف اصلی این فرآیند به حداکثر رساندن استخراج آهن از اکسیدها از طریق احیا است. ماهیت این فرآیند حذف اکسیژن است، کربن، مونوکسید کربن، هیدروژن برای این مورد استفاده می شود. احیا با کربن را فرآیند مستقیم و واکنش با مواد گازی را برهمکنش غیر مستقیم می نامند. ویژگی های متمایز آنها چیست؟ در واکنش مستقیم، کربن مصرف می شود که در نتیجه مقدار آن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. نوع دوم احیای آهن از اکسیدها به مقدار اضافی هیدروژن نیاز دارد.
این فرآیند آهن جامد تولید می کند. درجه بازیافت در چدن 99.8 درصد است. بنابراین، تنها 0.2 -1٪ به سرباره تبدیل می شود.
ذوب چدن منگنز
در فرآیند ذوب چدن بازتولید شده، منگنز به شکل آگلومرا وارد کوره بلند می شود. در برخی مقادیر، سنگ معدن منگنز به شکل سیلیکات منگنز به تولید چدن منگنز کمک می کند.
بازیابی از اکسیدهای منگنز در مراحل انجام می شود. برای تکمیل فرآیند، دمای بالا باید در کوره تنظیم شود. فرآیند ذوب آهن خوک همراه استکاهش منگنز تنها در نسبت 55-65٪. در حال حاضر به دلیل کمیاب بودن سنگ معدن منگنز و منگنز، مقدار کمی از چدن منگنز در زنجیره فناوری استفاده شده است. هنگام تغییر به چدن های کم منگنز، می توان نه تنها خود منگنز، بلکه کک را نیز ذخیره کرد، زیرا مصرف آن برای احیای مستقیم فلز کاهش می یابد.
نتیجه گیری
فرایند کوره بلند یکی از روشهای اصلی ذوب آهن و فولاد است. بسته به اینکه چه اجزایی در مخلوط اولیه وارد می شود، انواع مختلفی از محصول نهایی در حال حاضر به دست می آید. در میان زمینه های کاربرد چدن و فولاد حاصل، مهندسی مکانیک، صنایع شیمی، پزشکی، ابزارسازی را مشخص می کنیم.
