Технология производства чугуна

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

Украинская академия банковского дела

Кафедра менеджмента и внешнеэкономической деятельности

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине:

“Техника и технология отрасли: промышленность”

на тему:

“Сущность и особенности производства чугуна. Основные пути и направления совершенствования и повышения экономической эффективности технологий подготовительно-обогатительного и металлургического производства”

Выполнил: студент Васильев М.Ю.

группа М-82

Научный руководитель: Нечепуренко В.Н.

Сумы 2000

 

Содержание

 

Введение………………………………………………………….…………3

1.   Сырые материалы и подготовка их к доменной плавке……..…………. 4

1.1 Топливо доменной плавки…………….…………………….…………… 4

1.2             Руды и флюсы доменной плавки…….…………………….……………..5

1.3             Подготовка руд к плавке:…………….…………………….……………..7

a)  дробление;………………………….…………………………………...7

b)  грохочение;………………………….……………………………….….7

c)   усреднение;………….……………..….…………………………….….8

d)  обогащение………………………………………………………….….8

1.4             Окуксование руд……………………………………………………….….9

2.   Доменный процесс…………………………………………………….….10

2.1             Общая схема и сущность доменного процесса…………………….…..10

2.2             Распределение и движение газов и шихты в доменной печи:…….…..11

a)   газовый поток;…………………………………………………….…..11

b)   распределение материалов на колошнике при загрузке

доменной печи;………………………………………………….…….12

c)   движение шихты в доменной печи…………………………….…….13

2.3             Восстановление оксидов металлов:……………………………….……14

a)   физико-химические основы восстановительных процессов;….…..14

b)   восстановление оксидов железа оксидом углерода………………...14

2.4                                                                    Образование чугуна и шлака:…………………………………………...15 a)   науглераживание железа;………………………………………….…15 b)   образование шлака……………….…………………………………...16 2.5                                                                    Методы интенсификации доменного процесса:…….…………………17 a)   некоторые понятия об интенсификации;……………………………17 b)   нагрев дутья;………………………………………………………..…18 c)   увлажнение дутья;………………………………………………….…18 d)   обогащение дутья кислородом;………………………………………18 e)   вдувание в горн природного газа и других добавок к дутью;……...19 f)    комбинированное дутье;……………………………………………...19 g)   повышение давления газа…………………………………………….19

2.6             Продукты доменной плавки…………………………………………….20

Список использованной литературы……………………….……………….21 Приложения.

 

Ведение

Цель доменного производства состоит в получении чугуна из железных руд путем их переработки в доменных печах. Сырыми материалами доменной плавки являются топливо, железные и марганцевые руды и флюс.

Топливом для доменной плавки служит кокс, получаемый из каменного угля. Его роль состоит в обеспечении процесса теплом и восстановительной энергией. Кроме того кокс разрыхляет столб шихтовых материалов и облегчает прохождение газового потока в шихте доменной печи.

Железные руды вносят в доменную печь химически связанное с другими элементами железо. Восстанавливаясь и науглераживаясь в печи, железо переходит в чугун. С марганцевой рудой в доменную печь вносится марганец для получения чугуна требуемого состава.

Флюсом называются добавки, загружаемые в доменную печь для понижения температуры плавления пустой породы руды, офлюсования золы кокса и придания шлаку требуемых технологией выплавки чугуна физико-химических свойств. Для руд с кремнеземистой (кислой) пустой породой в качестве флюса используют материалы, содержащие оксиды кальция и магния: известняк и доломитизированный известняк.

Для получения высоких технико-экономических показателей доменной плавки сырье и материалы предварительно подвергают специальной подготовке (см. приложение 1).

1.   Сырые материалы и подготовка их к доменной плавке

 

1.1 Топливо доменной плавки

 

В качестве топлива в современной доменной плавке применяют кокс, мазут, природный и коксовый газы и каменноугольную пыль. Основным видом топлива является кокс. Коксом называется пористое спекшееся вещество, остающееся после удаления из каменного угля летучих веществ при нагревании его до 950-1200° С без доступа воздуха. Это единственный материал, который сохраняет форму куска в доменной печи на всем пути движения от колошника к горну. Благодаря этому обстоятельству обеспечивается прохождение газового потока через слой жидких, полужидких и твердых материалов в доменной печи. В нижней части печи раскаленный кокс образует своеобразную дренажную решетку, через которую в горн стекают жидкие продукты плавки. Высота столба шихты в современной доменной печи достигает 30 м, поэтому кокс, особенно в нижней части печи, воспринимает большие нагрузки. Отсюда вытекает основное требование, предъявляемое к коксу: высокая механическая прочность как в холодном, так и в нагретом состоянии.

Загружаемый в доменную печь кокс не должен содержать ни мелких кусков, ухудшающих газопроницаемость шихты, ни чрезмерно крупных кусков, которые, как правило, поражены трещинами и легко разрушаются в печи с образованием мелких фракций.

Кокс должен быть пористым для обеспечения хорошей горючести в горне печи и обладать высокой теплотой сгорания для получения требуемого количества тепла и необходимой температуры. Теплота сгорания кокса зависит от содержания в нем углерода, которое определяется содержанием золы, вредных примесей и летучих веществ в коксе. Чем выше содержание золы, вредных примесей и летучих веществ в коксе, тем меньше в нем углерода и меньше теплота его сгорания. Кроме того, с увеличением содержания золы и серы в коксе возрастают количество шлака, расход тепла на его расплавление и снижается механическая прочность кокса, а с увеличением содержания серы и фосфора в коксе ухудшается качество чугуна. Повышенное содержание летучих веществ в коксе свидетельствует о незавершенности процесса коксования, что приводит к снижению механической прочности кокса. Чрезмерно низкое содержание летучих в коксе, получающееся при пережоге кокса, также отрицательно сказывается на его качестве. Поэтому кокс должен содержать по возможности меньше золы, серы, фосфора и умеренное количество летучих веществ.

В коксе всегда содержится влага, поступающая в кокс при его тушении на коксохимическом заводе или из атмосферы. В связи с тем, что кокс в доменной печи загружают по массе, содержание влаги в коксе должно выдерживаться постоянным для сохранения заданного теплового режима печи.