Եկեք խոսենք պայթուցիկ վառարանի գործընթացում կոքսի դերի մասին: Եկեք մանրամասն նայենք այս մետալուրգիական արտադրության էությանը:
Այսօր երկաթը և պողպատը պատրաստվում են պայթուցիկ վառարանի միջոցով, որում վառարանը կարևոր բաղադրիչ է։
Միավորի առանձնահատկություններ
Դիտարկենք սարքի առանձնահատկությունները, դրա նպատակը: Պայթուցիկ վառարանի հիմնական գործընթացները կապված են կոքսի հալման հետ: Այն ծակոտկեն նյութ է, որը թրծվում է ածխածնի զանգվածից, որը ստացվում է ածուխի կալցինացման արդյունքում՝ առանց մթնոլորտային թթվածնի առկայության։
Պայթուցիկ վառարանը հզոր և բարձր արդյունավետությամբ միավոր է, որտեղ սպառվում է զգալի քանակությամբ պայթեցում և լիցքավորում:
Հումքի բեռնում
Ժամանակակից փչակ վառարանը պահանջում է նյութերի մեջ մնալ 4-6 ժամ, գազային նյութերը՝ 3-12 վայրկյան։ Եթե գազերը ամբողջությամբ բաշխված են խաչմերուկի վրավառարաններ, կարելի է հույս դնել բարձր հալման տեմպերի վրա, երկաթի արտադրությունը շարունակվում է։ Պայթուցիկ վառարանի գործընթացը ներառում է գազերի տեղաշարժը այն գոտիներով, որոնք ունեն ավելի ցածր լիցքավորման դիմադրություն: Հետևաբար, երբ այն բեռնվում է վառարանում, կատարվում է ճշգրտում, կոքսի և սինթորի վերաբաշխում վառարանի խաչմերուկի վրա, որպեսզի դրանք տարբերվեն գազի թափանցելիությամբ: Հակառակ դեպքում գազերի ավելի մեծ տոկոսը վառարանից դուրս կգա զգալի ջերմաստիճանով, ինչը բացասաբար կանդրադառնա ջերմային էներգիայի օգտագործման վրա, պայթուցիկ վառարանի գործընթացը լիովին արդյունավետ չի լինի։
Այն տարածքներում, որոնք ունեն բարձր դիմադրություն, գազախառնուրդը մի փոքր տաքացած կանցնի, վառարանի ստորին հատվածում լրացուցիչ ջերմություն կպահանջվի, արդյունքում զգալիորեն կավելանա հումքի սպառումը։։
Ի՞նչ այլ առանձնահատկություններ է կարևոր հաշվի առնել ներբեռնելիս: Խոզի երկաթի արտադրության պայթուցիկ վառարանային գործընթացը էներգիայի ինտենսիվ արտադրություն է: Այդ իսկ պատճառով վառարանի պատերի մոտ օգտագործվում է ավելի քիչ գազաթափանց ագլոմերատի շերտ, իսկ կենտրոնում ավելացվում է կոքսի շերտ, որի շնորհիվ գազի հոսքը վերաբաշխվում է դեպի կենտրոն։ Նյութերը հավասարաչափ տարածված են շրջապատի շուրջ։
Լիցքավորումը բեռնվում է առանձին բաժիններով՝ հոսքեր: Մեկ բաժինը բաղկացած է մի քանի skips-ից, հանքային մասից (ագլոմերատից), կոքսից։ Բնօրինակ բաղադրիչների հարաբերակցությունը որոշվում է մասնագետների կողմից։
Պայթուցիկ վառարանային գործընթացը թույլ է տալիս հումքի համակցված սնուցում, որի ժամանակ կոքսը և սինթերի բլիթները հավաքվում են մեծ կոնի վրա, այնուհետև բեռնվում են վառարան:
Խմբաքանակի բաշխման ճշգրտում
Կոքսի և ագլոմերատի բաշխումը գագաթների խաչմերուկի վրա վերահսկվում է հետևյալ մեթոդներով.
- փոխել հումքի կարգը մեծ կոնի վրա;
- Կիրառվում են բաժան և բաժանված սպասարկումներ;
- շարժական թիթեղներ տեղադրված են վերևի պատերի մոտ։
Պայթուցիկ վառարանի գործընթացը ներառում է զանգվածային նյութերի ներմուծման որոշակի օրինաչափությունների հաշվին.
- մեծ կոնից ընկած հումքի երեսարկում բարձրացմամբ վերևի վրա՝ սանր;
- Լիցքի գագաթին (անկման կետում) կուտակվում են տուգանքներ, խոշոր կտորները գլորվում են մինչև գագաթի ստորոտը, հետևաբար այս գոտում լիցքի գազաթափանցելիությունն ավելի մեծ է.
- գագաթի վրա ազդում է վերևի լցոնման մակարդակը, ինչպես նաև մեծ կոնի հեռավորությունը;
- մեծ կոնը ամբողջությամբ չի իջնում, ուստի կոքսի փոքր կտորները հասնում են ծայրամաս:
Վառարանի կենտրոնը հիմնականում նյութ է ստանում սնուցման բացթողումներից, որոնք վերջինն են բեռնվել մեծ կոնի մեջ: Եթե փոխեք բեռնման կարգը, կարող եք հասնել նյութերի վերաբաշխման վերևի խաչմերուկով:
Վառարանի ծավալի վրա օգտագործված լիցքի բաշխման գործընթացը վերահսկելու համար օգտագործվում են երկու կոն ապարատներ: Վերջերս որոշ պայթուցիկ վառարաններ վերևի պատերի մոտ վերազինված են շարժական թիթեղներով, որոնք թույլ են տալիս փոխել թեքության անկյունը, դրանք տեղափոխել հորիզոնական հարթության վրա:
Լիցքի կտորները, որոնք ընկնում են թիթեղների վրա, արտացոլվում են դրանցից, ինչը թույլ է տալիս հումքն ուղղել դեպի վերևի որոշակի գոտիներ։
Վառարանների ընտրանքներառանց թուլացման
Վառարաններում, որոնք չունեն կոն բեռնման սարք, հումքի բեռնումն իրականացվում է հերթափոխով բացվող երկու շլյուկների միջոցով։ Հումքը նրանց հասցվում է թեք ժապավենային փոխակրիչներով, որոնց վրա հստակ ընդմիջումներով տեղակայված են կոքսն ու սինտերը։ Մի մասը գալիս է գոտուց մեկ բունկերի մեջ, այնուհետև այն բեռնաթափվում է վառարանի վերին մասում պտտվող թեք սկուտեղի երկայնքով: Բեռնաթափման ժամանակահատվածում նրանք ֆիքսված կենտրոնական առանցքի շուրջ տասը լրիվ պտույտ են կատարում։
Բեռնման ցիկլ
Ընդունված է այն անվանել լիցքավորված նյութերի խմբաքանակների կրկնվող քանակություն։ Առավելագույն չափաբաժինը որոշվում է լիցքավորման մեխանիզմի կողպեքի գուլպանի ծավալով: Մեկ ցիկլում մատուցումների քանակը կարող է լինել 5-ից մինչև 14: Ինչպե՞ս ստանալ պայթուցիկ վառարանային գործընթացի արտադրանքը ամբողջությամբ: Այս հարցին պատասխանելու համար եկեք ավելի մանրամասն նայենք գործընթացի էությանը: Խառնուրդում ածխածնի երկօքսիդի ավելացված պարունակությամբ ցածր ջերմաստիճանը նպաստում է պայթուցիկ վառարանում ջերմափոխանակության և քիմիական գործընթացների ամբողջականությանը: Որպեսզի ապարատը տնտեսապես և ինտենսիվ աշխատի, ածխածնի երկօքսիդի քանակական պարունակությունը առանցքի և վառարանի ծայրամասում պետք է կրճատվի, իսկ պատերից մեկ կամ երկու մետր բարձրության վրա՝ ավելացվի։։
Ջերմաստիճանի հսկողությունը նոր վառարաններում իրականացվում է պատյանների անցքերի միջով զոնդեր մտցնելու միջոցով: Բոլոր գործընթացների համար պարտադիր է վերևում լցոնման մակարդակի վերահսկումը։
Նորամուծություններից է ոչ կոնտակտային մակարդակի չափման մեթոդների կիրառումը, որոնք հիմնված են միկրոալիքային և ինֆրակարմիր սենսորների ընթերցումների վրա:
Ջերմաստիճանի բաշխման առանձնահատկություններ
Բացի տաքացվող պայթյունից ներմուծվող ջերմությունից, որպես ջերմության հիմնական աղբյուր գազերի և լիցքավորման համար, որն իրականացնում է վերականգնում և ջերմային կորուստները փոխհատուցում, հնարավոր է կորուստները փոխհատուցել արտանետվող ջերմությամբ։ օջախի վերին մասում վառելիքի այրման ժամանակ. Երբ գազային արտադրանքները օջախից վեր են շարժվում, ջերմությունը իջնում է լիցքավորված սառը նյութերի վրա, և տեղի է ունենում ջերմափոխանակություն: Նմանատիպ գործընթացը բացատրում է ջերմաստիճանի անկումը 1400-ից մինչև 200 աստիճան վառարանի վերևի ելքի վրա:
Հեռացրեք ավելորդ խոնավությունը
Դիտարկենք հիմնական ֆիզիկական և քիմիական գործընթացները պայթուցիկ վառարանում: Լիցքավորման մեջ, որը բեռնված է պայթուցիկ վառարանի մեջ, կա հիգրոսկոպիկ խոնավություն: Օրինակ, կոքսի բաղադրության մեջ դրա պարունակությունը կարող է լինել մինչև հինգ տոկոս։ Վերևից խոնավությունը արագ գոլորշիանում է, ուստի այն հեռացնելու համար լրացուցիչ ջերմություն է պահանջվում:
Հիդրատային խոնավություն առաջանում է, երբ շագանակագույն երկաթի հանքաքարը և կաոլինը բեռնվում են պայթուցիկ վառարան: Ժամանակակից երկաթի արտադրության խնդիրը լուծելու համար այդ հանքաքարերը գործնականում չեն օգտագործվում որպես հումք։
Կարբոնատների տարրալուծման գործընթացներ
Ածխաթթվի աղերը կարող են մտնել պայթուցիկ վառարան: Տաքանալիս դրանք քայքայվում են կալցիումի և ածխածնի օքսիդների, և այդ գործընթացը ուղեկցվում է բավարար քանակությամբ էներգիայի արտազատմամբ։
Վերջին շրջանում գրեթե ոչ մի հանքաքար չի բեռնվում պայթուցիկ վառարաններում: Ո՞րն է հոսքերի դերը պայթուցիկ վառարանի գործընթացում: Նրանք բարձրացնում են դրա արդյունավետությունըթույլ են տալիս նվազեցնել արտադրության ծախսերը. Հոսուն սինթրիչի օգտագործման շնորհիվ պայթուցիկ վառարանի լիցքից կրաքարի ամբողջական հեռացումը կարող է հասնել կոքսի զգալի խնայողության: Ագլոմերացիայի ժամանակ կրաքարի քայքայման գործընթացը ապահովվում է ցածրորակ վառելիքի այրմամբ։
Երկաթի վերականգնում
Երկաթը մտցվում է պայթուցիկ վառարան օքսիդների տեսքով։ Գործընթացի հիմնական նպատակն է առավելագույնի հասցնել երկաթի արդյունահանումը օքսիդներից՝ ռեդուկցիայի միջոցով: Գործընթացի էությունը թթվածնի հեռացումն է, դրա համար օգտագործվում են ածխածին, ածխածնի երկօքսիդ, ջրածին: Ածխածնի հետ կրճատումը կոչվում է ուղղակի պրոցես, իսկ գազային նյութերի հետ ռեակցիան՝ անուղղակի փոխազդեցություն։ Որո՞նք են նրանց տարբերակիչ հատկանիշները: Ուղղակի ռեակցիայի ժամանակ ածխածինը սպառվում է, ինչի արդյունքում դրա քանակությունը զգալիորեն նվազում է։ Օքսիդներից երկաթի նվազեցման երկրորդ տեսակը պահանջում է ջրածնի ավելցուկ քանակություն։
Գործընթացը արտադրում է ամուր երկաթ: Չուգունում վերականգնման աստիճանը կազմում է 99,8%: Այսպիսով, միայն 0,2 -1%-ն է վերածվում խարամի։
Մանգանի չուգուն հալեցնող
Վերամշակված չուգունի ձուլման գործընթացում մանգանը ագլոմերատի տեսքով մտնում է պայթուցիկ վառարան։ Որոշ քանակությամբ մանգանի հանքաքարերը մանգանի սիլիկատների տեսքով նպաստում են մանգան չուգունի արտադրությանը։
Մանգանի օքսիդներից վերականգնումը տեղի է ունենում փուլերով: Գործընթացն ավարտելու համար վառարանում պետք է բարձր ջերմաստիճաններ սահմանվեն: Խոզի երկաթի հալեցման գործընթացն ուղեկցվում էմանգանի նվազեցում միայն 55-65% հարաբերակցությամբ։ Ներկայումս մանգանի հանքաքարի և մանգանի սակավության պատճառով տեխնոլոգիական շղթայում օգտագործվել է փոքր քանակությամբ մանգան չուգուն։ Ցածր մանգանային թուջին անցնելիս հնարավոր է խնայել ոչ միայն բուն մանգանը, այլև կոքսը, քանի որ մետաղի ուղղակի կրճատման համար դրա սպառումը կնվազի։
Եզրակացություն
Պայթուցիկ վառարանի գործընթացը երկաթի և պողպատի ձուլման հիմնական մեթոդներից մեկն է: Կախված նրանից, թե ինչ բաղադրիչներ են ներմուծվում նախնական խառնուրդի մեջ, ներկայումս ստացվում են պատրաստի արտադրանքի տարբեր տեսակներ: Ստացված չուգունի և պողպատի կիրառման ոլորտներից առանձնացնում ենք՝ մեքենաշինություն, քիմիական արդյունաբերություն, բժշկություն, գործիքաշինություն։
