Wielki piec, BUDOWA I ZASADA DZIA’ANIA


SPRAWOZDANIE Z WICZENIA

W LABORATORIUM

ODLEWNICTWA

Temat : Wielki piec.

1. Konstrukcja wielkiego pieca.

Wielki piec jest typowym przedstawicielem pieców szybowych , tj. takich , w których komora pieca jest ustawiona pionowo. Wsad w niej obsuwa si stale w dó , bdc w przeciw prdzie ogrzewanym przez gazy spalinowe ulatujce do góry.

Nowoczesne piece w najwikszej rednicy ma ponad 12 m. Najwyszy punkt pieca osiga okoo 60 m.

Przecitny nowoczesny piec redniej wielkoci i wydajnoci - okoo 1000 t surówki odlewniczej na dob zuywa okoo 2500 t rud elaza , 400 t topników oraz spala okoo 760 t koksu.

ciany wielkiego pieca s wymurowane z cegie szamotowych. Do wymurowania garu uywa si bloków wglowych wypalanych przy temperaturze 1300° ÷ 1400°C.

ciany pieca s intensywnie chodzone od zewntrz. Tysic tonowy wielki piec potrzebuje do chodzenia okoo 1400 m3 wody na dob.

Wokó wielkiego pieca umieszczony jest przewód gorcego dmuchu , doprowadzajc poprzez dysze podgrzane powietrze do wntrza pieca. Dysza wprowadzona jest do wntrza pieca na gboko okoo 200 ÷ 250 mm. Wskutek spalania koksu w strumieniu doprowadzonego powietrza temperatura dochodzi do 1800°C. Powietrze doprowadzone przez dysz jest podgrzane do temperatury okoo 600° ÷ 700°C. Aby dysze nie ulegay szybkiemu zniszczeniu chodzimy je wod. Liczba dysz w nowoczesnych piecach wynosi od 12 ÷ 20.

Dmuch o cinieniu 2,2 atm. dostarczaj sprarki odrodkowe tzw. turbodmuchawy. Na poziomie okoo 1,1 m poniej dysz znajduj si w garze otwory do spustu ula. Na samym dole znajduje si otwór spustowy dla surówki. Do adowania wielkich pieców wprowadzony zosta wycig pochyy. Jest to pochyo ustawiony most o konstrukcji stalowej , w górze podparty stalowym supem. Po mocie tym jed na przemian dwa wagoniki(skipy). Skip zjeda do jamy zaadowczej , w celu napenienia go wsadem.

Dla pieca 1000 ÷ 1300 m3 skip ma 6 ÷ 8 m3 objtoci.

PRZEKRÓJ PRZEZ WIELKI PIEC

1. gardziel ,2. szyb ,3. przestron ,4. spadki ,5. gar ,6. skip , 7.zamknicie gardzieli ,8. otwór spustowy ula ,9. otwór spustowy surówki

2.Proces wielkopiecowy.

Powietrze wdmuchiwane przez dysz napotyka w piecu na koks i powoduje spalenie zawartego w nim wgla. Pokazuje nam to nastpujce równanie:

C + O2 = CO2 , H = -97000 cal (406119 J)

H-warto cieplna reakcji podana dla temperatury 298 K

(-)-ciepo które zostao wydzielone

W bezporednim ssiedztwie dysz tlen jest w nadmiarze. W miar przenikania spalin w gb garu i w gór pieca , po zuyciu caej iloci tlenu , znajdujcy si w nadmiarze rozarzony koks odziaywuje na CO2 wg. równania:

CO2 + C ! 2CO , H = -38450 cal (160982 J)

W odlegoci okoo 1 m od wylotu dysz znika wolny tlen , dalej zanika CO2.

Powstajcy gaz zawiera 63% N2 i 37% CO. Wznoszc si ku górze i zdajc ku gardzieli zmienia swój skad chemiczny i obnia temperatur , która u wylotu gardzieli wynosi okoo 250°C.

Materiay zaadowane do pieca schodz ku doowi w przeciw prdzie gazów. Trac one najpierw wod , która ulatnia si przy 100° ÷ 200°C. Przy temperaturze 380° ÷ 400°C rozkada si wglan elaza.

Dolomit i kamie wapienny uyte jako topniki rozkadaj si przy wyszej temperaturze(730° ÷ 895°C) i pochaniaj przy tym due iloci ciepa. Obszar w którym odbywa si odtlenianie rud tlenkiem wgla , ograniczony jest stref temperatury okoo 850°C.

W miar jak wsad przybywa do tej czci , gdzie panuje temperatura powyej 900°C , powstajcy w reakcjach CO2 reaguje z wglem wg. reakcji:

CO2 + C = 2CO

Wynik czny tych reakcji sprowadza si do równania , w którym czynnikiem redukujcym jest czysty wgiel.

Reszt tlenu z rudy redukuje bezporednio wgiel , a ponadto redukuje równie krzem , mangan i fosfor. S to pierwiastki wchodzce w skad surówki. Czsto elazo topi si powyej 1500°C. Dziki temu , e surówka jest stopem elaza z wglem(3,0 ÷ 4,5%) , a oprócz tego zawiera jeszcze fosfor , krzem i mangan , temperatura topnienia surówki obnia si do okoo 1150°C. Umoliwia to przegrzanie i swobodny wypyw z pieca surówki zbierajcej si w garze przy temperaturze 1350 ÷ 1400°C. Najnisza , dowiadczalnie stwierdzona temperatura , przy której moe powsta w wielkim piecu elazo metaliczne wynosi 720°C.

Ze skay pynnej , topników i popiou koksu powstaje uel , którego gównymi skadnikami s: SiO2 , CaO , Al2O3 , MgO.

Wielki piec pracuje bez przerwy , dopóki zuycie obmurza nie zmusza do przeprowadzenia remontu(okoo 5 lat). Przerwy ruchu dla dokonania drobnych napraw normalnie nie przekraczaj kilku dni w roku , dlatego te obliczenia produkcji przyjmuje si 360 dni normalnego ruchu rocznie.

3.Produkty wielkiego pieca.

Gównym produktem wielkiego pieca s surówki przeróbcze i odlewnicze. Oprócz surówki w wielkich piecach produkowane s elazostopy. Wielki piec daje oprócz tego produkty uboczne: gaz i uel. Iloci gazu s due -

- 4000 Nm3 / ton koksu.

Skad chemiczny gazu wielkopiecowego: 10 ÷ 16% CO2 ; 25 ÷ 30% CO ; 0,5 ÷ 4% H2 ; 0,5 ÷ 3% CH4 ; 52 ÷ 60% N2. Nieczyszczony gaz zawiera wiksze lub mniejsze iloci pyu(10 ÷ 30% g/m3) oraz wilgoci(okoo 100 g/m3). Cz gazu spala si w nagrzewnicach dmuchu(20 ÷ 25% caej iloci) , cz suy do wytwarzania dmuchu - napdzanie dmuchaw(okoo 15%). Pozostaj jeszcze do znaczne iloci gazu , które mog by zuyte do wytwarzania pary , ogrzewania pieców w innych dziaach huty itp. uel wielkopiecowy , którego ilo wynosi w naszych warunkach rednio 900 kg/t surówki , naleycie wykorzystywany stanowi powana pozycj w kosztach produkcji huty.

uel wielkopiecowy ma skad chemiczny podobny do skadu chemicznego cementu portlandzkiego(40 ÷ 45% CaO , 3 ÷ 8% MgO , 8 ÷ 16% Al2O3 , 1% Fe ,

1% Mn , 1% S) i moe suy jako surowiec do jego produkcji. uel szybko chodzony nabywa hydraulicznych wasnoci , umoliwiajcych uycie go po granulowaniu do wyrobu zapraw i cegy ulowej. uel wolno chodzony w duych bryach ,po okruszeniu stosuje si jako tucze do budowy nawierzchni drogowych i kolejowych. Z pewnych gatunków ula otrzymuje si wen ulow , suc jako materia izolacyjny.

SKAD CHEMICZNY NIEKTÓRYCH WIELKOPIECOWYCH

SURÓWEK ODLEWNICZYCH WG. PN-67/H-83002

ZNAK

WYRÓNIK

SKAD

CHEMICZNY

%

Si

Mn

P

S

11

3,26

max 0.50

jednakowy dla

LH

12

3,75

0,51÷1,00

wszystkich

lub

21

2,76

max 0,50

odmian

max 0,03

LP

22

3,25

0,51÷1,00

zaley od

lub

31

2,26

max 0,50

gatunku

LN

32

2,75

0,51÷1,00

LH max 0,10

max 0,04

lub

41

1,76

max 0,50

LP 0,11÷0,20

LP

42

2,25

0,51÷1,00

LN 0,21÷0,35

lub

51

1,25

max 0,50

LF 0,36÷0,70

LFW

52

1,75

0,51÷1,00

LFW 0,71÷1,20

max 0,05



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Budowa i zasada dziaA'ania mikroskopu, lupy i lunety
Budowa i zasada działania układu pneumatycznego z?S oraz kryteria oceny
Budowa i zasada działania FDD
Czujniki pomiarowe Budowa i zasada dzialania
Budowa i zasada działania mikroskopu optycznego metalograficznego
Budowa i zasada działania lasera, fizyka, Referaty
Budowa i zasada działania galwanometru statycznego
Budowa i zasada działania odgromnikĆ³w
Budowa i zasada dzialania progr Nieznany
fiz 05, Budowa i zasada działania lasera He-Ne;
BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA SKANINGOWEGO MIKROSKOPU ELEKTRONOWEGO
Budowa i zasada działania Procesora Wielordzeniowego
Budowa i zasada działania układu chłodzenia w silnikach serii K
Budowa i zasada działania pamięci taśmowych, Studia, Informatyka, Informatyka, Informatyka
Budowa i zasada działania MONITORA CRT
Budowa i zasada działania monitorĆ³w CRT, materiały liceum i studia, Informatyka liceum

więcej podobnych podstron