Hablemos del papel del coque en el proceso del alto horno. Echemos un vistazo más de cerca a la esencia de esta producción metalúrgica.
Hoy en día, el hierro y el acero se fabrican mediante el proceso de alto horno, en el que el horno es un componente importante.
Específicos de la unidad
Considere las características del dispositivo, su propósito. Los principales procesos del alto horno están asociados a la fundición de coque. Es un material poroso que se sinteriza a partir de una masa de carbono obtenida por calcinación del carbón sin presencia de oxígeno atmosférico.
Un alto horno es una unidad poderosa y de alto rendimiento, donde se consume una cantidad significativa de carga y explosión.
Cargando materias primas
El alto horno moderno requiere que los materiales permanezcan en él de 4 a 6 horas, las sustancias gaseosas, de 3 a 12 segundos. Si los gases están completamente distribuidos en la sección transversalhornos, puede contar con altas tasas de fusión, la producción de hierro está en marcha. El proceso de alto horno implica tener en cuenta el movimiento de gases a través de zonas que tienen una menor resistencia de carga. Por lo tanto, cuando se carga en el horno, se lleva a cabo el ajuste, la redistribución del coque y el sinterizado sobre la sección transversal del horno para que difieran en la permeabilidad al gas. De lo contrario, un mayor porcentaje de gases saldrá del horno con una temperatura importante, lo que afectará negativamente el uso de energía térmica, el proceso del alto horno no será completamente eficiente.
En aquellas áreas que tienen alta resistencia, la mezcla de gases pasará ligeramente calentada, se requerirá calor adicional en la parte inferior del horno, como resultado, el consumo de materias primas aumentará significativamente.
¿Qué otras características es importante tener en cuenta al descargar? El proceso de alto horno para producir arrabio es una producción intensiva en energía. Es por eso que se usa una capa de aglomerado menos permeable al gas cerca de las paredes del horno, y se aumenta una capa de coque en el centro, por lo que el flujo de gas se redistribuye hacia el centro. Los materiales están espaciados uniformemente alrededor de la circunferencia.
La carga se carga en porciones separadas - feeds. Una porción consta de varios s altos, parte de mineral (aglomerado), coque. La proporción de los ingredientes originales la determinan los expertos.
El proceso de alto horno permite la alimentación conjunta de materias primas, en el que los s altos de coque y sinterización se recogen en un cono grande y luego se cargan en un horno.
Ajuste de distribución de lotes
La distribución de coque y aglomerado sobre la sección transversal de las tapas se controla mediante los siguientes métodos:
- cambiar el orden de las materias primas en el cono grande;
- se aplican servicios divididos y divididos;
- Las placas móviles se instalan cerca de las paredes de la parte superior.
El proceso de alto horno implica tener en cuenta ciertas regularidades para la introducción de materiales a granel:
- colocar las materias primas que caen de un gran cono sobre una parte superior con una elevación - un peine;
- En la cresta (en el punto de caída) de la carga se acumulan finos, grandes trozos ruedan hasta el pie de la cresta, por lo tanto, en esta zona la permeabilidad a los gases de la carga es mayor;
- la cresta se ve afectada por el nivel de relleno en la parte superior, así como por la distancia con un cono grande;
- el cono grande no desciende completamente, por lo que pequeños trozos de coque llegan a la periferia.
La mayor parte del centro del horno recibe material de los contenedores de alimentación, que fueron los últimos en cargarse en el cono grande. Si cambia el orden de carga, puede lograr una redistribución de materiales a lo largo de la sección transversal de la parte superior.
Para controlar el proceso de distribución de la carga utilizada sobre el volumen del horno, se utilizan dos aparatos cónicos. Recientemente, algunos altos hornos están equipados con placas móviles cerca de las paredes de la parte superior, lo que le permite cambiar el ángulo de inclinación, moverlas a lo largo de un plano horizontal.
Partes de la carga que caen sobre las placas se reflejan en ellas, lo que permite dirigir la materia prima a determinadas zonas de la parte superior.
Opciones de estufasin conicidad
En los hornos que no disponen de dispositivo de carga de cono, la carga de materias primas se realiza a través de dos tolvas de compuerta que se abren alternativamente. Las materias primas se les entregan mediante cintas transportadoras inclinadas, en las que se encuentran el coque y el sinterizado a intervalos claros. Una parte sale de la cinta a un búnker y luego se descarga en la parte superior del horno a lo largo de una bandeja inclinada giratoria. Durante el período de descarga, dan unas diez vueltas completas alrededor del eje central fijo.
Ciclo de carga
Es costumbre llamarlo un número repetitivo de lotes de materiales de carga. La porción máxima está determinada por el volumen de la tolva de bloqueo del mecanismo de carga. El número de porciones en un ciclo puede ser de 5 a 14. ¿Cómo obtener los productos del proceso de alto horno en su totalidad? Para responder a esta pregunta, echemos un vistazo más de cerca a la esencia del proceso. Con un mayor contenido de dióxido de carbono en la mezcla, la baja temperatura contribuye a completar el intercambio de calor y los procesos químicos en el alto horno. Para que el aparato funcione de manera económica e intensiva, el contenido cuantitativo de dióxido de carbono a lo largo del eje y en la periferia del horno debe reducirse y aumentarse a una altura de uno o dos metros de las paredes.
El control de temperatura en los hornos nuevos se realiza introduciendo sondas a través de orificios en la carcasa. Obligatorio para todos los procesos es el control del nivel de llenado en la parte superior.
Entre las innovaciones se encuentra el uso de métodos de medición de nivel sin contacto basados en las lecturas de sensores de microondas e infrarrojos.
Características de distribución de temperatura
Además del calor que introduce el chorro caliente, como principal fuente de calor para calentar los gases y la carga, llevar a cabo la recuperación y compensar las pérdidas de calor, es posible compensar las pérdidas con el calor que se libera durante la combustión del combustible en la parte superior del hogar. A medida que los productos gaseosos se mueven hacia arriba desde el hogar, el calor desciende a los materiales fríos de carga y se produce el intercambio de calor. Un proceso similar explica la caída de temperatura de 1400 a 200 grados a la salida de la parte superior del horno.
Eliminar el exceso de humedad
Consideremos los principales procesos físicos y químicos en un alto horno. En la carga, que se carga en el alto horno, hay humedad higroscópica. Por ejemplo, en la composición del coque, su contenido puede ser de hasta el cinco por ciento. La humedad se evapora rápidamente en la parte superior, por lo que se requiere calor adicional para eliminarla.
La humedad del hidrato aparece cuando el mineral de hierro marrón y el caolín se cargan en el alto horno. Para resolver el problema en la producción moderna de hierro, estos minerales prácticamente no se utilizan como materia prima.
Procesos de descomposición de carbonatos
Las sales de ácido carbónico pueden entrar en el alto horno. A medida que se calientan, se descomponen en óxidos de calcio y carbono, y el proceso va acompañado de la liberación de una cantidad suficiente de energía.
Recientemente, casi no se ha cargado mineral en los altos hornos. ¿Cuál es el papel de los fundentes en el proceso de alto horno? Aumentan su eficaciapermiten reducir los costos de producción. Gracias al uso de sinterizado fundente, la eliminación completa de piedra caliza de la carga del alto horno puede lograr importantes ahorros de coque. El proceso de descomposición de la piedra caliza durante la aglomeración es proporcionado por la combustión de combustible de bajo grado.
Recuperación de hierro
El hierro se introduce en el alto horno en forma de óxidos. El principal objetivo del proceso es maximizar la extracción de hierro de los óxidos por reducción. La esencia del proceso es eliminar el oxígeno, el carbono, el monóxido de carbono y el hidrógeno se utilizan para esto. La reducción con carbono se denomina proceso directo, y la reacción con sustancias gaseosas se denomina interacción indirecta. ¿Cuáles son sus características distintivas? En la reacción directa, se consume carbono, por lo que su cantidad se reduce significativamente. El segundo tipo de reducción de hierro a partir de óxidos requiere una cantidad excesiva de hidrógeno.
El proceso produce hierro sólido. El grado de recuperación en fundición es del 99,8%. Por lo tanto, solo 0.2 -1% se convierte en escoria.
Fundición de hierro fundido al manganeso
En el proceso de fundición de hierro fundido remanufacturado, el manganeso ingresa al alto horno en forma de aglomerado. En algunas cantidades, los minerales de manganeso en forma de silicatos de manganeso contribuyen a la producción de fundición de manganeso.
La recuperación de los óxidos de manganeso ocurre en pasos. Para completar el proceso, se deben establecer altas temperaturas en el horno. El proceso de fundición de arrabio va acompañado dereducción de manganeso solo en la proporción de 55-65%. En la actualidad, debido a la escasez de minerales de manganeso y manganeso, se ha utilizado una pequeña cantidad de hierro fundido de manganeso en la cadena tecnológica. Al cambiar a hierros fundidos con bajo contenido de manganeso, es posible ahorrar no solo el manganeso en sí, sino también el coque, ya que su consumo para la reducción directa del metal disminuirá.
Conclusión
El proceso de alto horno es uno de los principales métodos de fundición de hierro y acero. Dependiendo de qué componentes se introduzcan en la mezcla inicial, actualmente se obtienen varios tipos de producto terminado. Entre las áreas de aplicación de las fundiciones de hierro y acero resultantes, destacamos: la ingeniería mecánica, la industria química, la medicina, la fabricación de instrumentos.
