Контрольная Металловедение. Вариант 8. Учебная работа № 187216

Учебная работа № 187216. Контрольная Металловедение. Вариант 8

Выдержка из похожей работы

…….

Состав и классификация чугуна

…..
контроля и управления, предназначенное для выплавки чугуна — продукта
химико-восстановительных процессов. Далее на схеме показаны основные химические
реакции доменного процесса (рис.1, в). Это — горение кокса в зоне над горном
(нижняя часть домны, где происходит горение топлива). Шлак выполняет также
функцию защиты чугуна от окисления. Далее происходит собственно восстановление
железа, затем — восстановление примесных элементов и науглероживание железа и,
наконец, образование шлаков.
Доменный процесс
представляет собой совокупность механических, физических и физико-химических
явлений, протекающих в работающей доменной печи. Загружаемые в доменную печь
шихтовые материалы — кокс, железосодержащие компоненты и флюс — в результате
протекания доменного процесса превращаются в чугун, шлак и доменный газ. В
химическом отношении доменный процесс является восстановительно-окислительным:
из оксидов восстанавливается железо, а окисляются восстановители. Однако
доменный процесс принято называть восстановительным, так как цель его состоит в
восстановлении оксидов железа до металла.
Агрегатом для
осуществления доменного процесса служит печь шахтного типа. Рабочее
пространство доменной печи в горизонтальных сечениях имеет круглую форму, а в
вертикальном разрезе — своеобразное очертание, называемое профилем.
Важнейшим условием
осуществления доменного процесса в рабочем пространстве печи является
непрерывное встречное движение и взаимодействие опускающихся шихтовых
материалов, загружаемых в печь через колошник, и восходящего потока газов,
образующегося в горне при горении углерода кокса в нагретом (до 1000-1200°С)
воздухе (дутье), который нагнетается в верхнюю часть горна, через расположенные
по его окружности фурмы. К дутью может добавляться технический кислород,
природный газ, водяной пар.
Кокс поступает в горн
нагретым до 1400-1500°С. В зонах горения углерод кокса взаимодействует с
кислородом дутья. Образующийся в зонах горения диоксид углерода при высокой
температуре и избытке углерода неустойчив и превращается в оксид углерода.
Таким образом, за пределами зон горения горновой газ состоит только из оксида
углерода, азота и небольшого количества водорода, образовавшегося при
разложении водяных паров или природного газа. Смесь этих газов, нагретая до
1800-2000°С, поднимается вверх и передает тепло материалам, постепенно
опускающимся в горн вследствие выгорания кокса, образования чугуна и шлака и
периодического выпуска их из доменной печи. При этом газы охлаждаются до
200-450°С, а оксид углерода, отнимая кислород из оксидов железа, превращается
частично в диоксид углерода, содержание которого в доменном газе на выходе из
печи достигает 14-20 %.
Шихтовые материалы
загружают в доменную печь при помощи засыпного аппарата отдельными порциями —
подачами. Они располагаются на колошнике чередующимися слоями кокса, руды или
агломерата и флюса при работе на не полностью офлюсованном агломерате. Загрузку
подач производят через 5-8 минут, по мере освобождения пространства на
колошнике, в результате опускания материалов.
В процессе
нагревания опускающихся материалов происходит удаление из них влаги и летучих
веществ кокса и разложение карбонатов. Оксиды железа под действием
восстановительных газов постепенно переходят от высших степеней окисления к
низшим, а затем — в металлическое железо по схеме: Fe2O3—Fe3O4—FeO- — Fe. Свежевосстановленное
железо заметно науглераживается еще в твердом состоянии. По мере
науглераживания температура плавления его понижается. При температуре 1000 —
1100° С восстановление железа почти заканчивается и начинают восстанавливаться
более трудновосстановимые элементы — кремний, марганец и фосфор. Науглероженное
железо…