34 Mirosław Cholewa, Józef Gawroński, Marian Przyb
Od góry wielki piec zamknięty jest urządzeniem umożliwiającym załadunek materiałów wsadowych. Urządzenia takie mają zamknięcia stożkowe (dzwonowe), a materiały wsadów podawane są rynnami zasypowymi do lejów, tzw. zasypowych, które bywają w niektórycl rozwiązaniach dodatkowo stożkami obrotowymi. Ruch wirowy wokół pionowej osi zapewnił równomierność podawania do szybu materiałów wsadowych - rys. 1.14.
34 Mirosław Cholewa, Józef Gawroński, Marian Przyb
Rys. 1.14. Urządzenia zasypowe wielkiego pieca [wg F. Byrtusaj: a)- dwustożkowe z dodatkowym lejem obrotowym, b- IHI, c - Wurtha; 1- cięgło stożków, 2- rynna zsypowa, 3- lej obrotowy, 4-mały stożek, 5- misa, 6-duży stożek, 7- rozdzielacz wsadu, 8- przesuwny lej odbiorczy, 9- zbiorniki pośrednie, 10- dolne klapy zasypowe, 11- centrujący lej zasypowy, 12- obrotowa rynna zasypowa, 13- zawory wyrównawcze, 14- zawór zwrotny, 15-klapa eksplozyjna
Wielkie piece otoczone są konstrukcją stalową, na której wspierają się pomosty do obsługiwania pieca. W nowoczesnych piecach czynności związane z pracą pieca w znakomitej większości są zautomatyzowane. Obecnie stosowane w przemyśle wielkie piece osiągają wydajności 8000 + 10000 ton surówki na dobę, dochodząc nawet do 14000 t/d.
Głównym procesem chemicznym wielkiego pieca jest redukcja tlenków żelaza za pomocą tlenku węgla lub węgla. Oprócz redukcji w wielkim piecu zachodzi kilka istotnych dla procesu reakcji, jak np. reakcja między węglem i tlenem zawartym w powietrzu
15
Podstawy procesów metalurgicznych
doprowadzonym do wielkiego pieca oraz reakcja nawęglania żelaza. Obok zachodzących chemicznych procesów mają miejsce fizyczne procesy, takie jalc parowanie wilgoci oraz topienie żelaza i topienia skały płonnej oraz tworzenie żużla.
Z pewnym przybliżeniem procesy w wielkim piecu można scharakteryzować następującymi reakcjami, które rozpoczynają się w górnej części pieca. Przeważają one jednak dopiero po nagrzaniu wsadu do odpowiednio wysokiej temperatury.
3Fe203 + CO = 2Fe304 + COz (13)
FejOi + CO — 3FeO + COz |
(1.4) |
FeO + CO = Fe + COz |
0-5) |
W tej części pieca reakcje przebiegają przy udziale tlenku redukcją pośrednią. Tlenek węgla potrzebny do redukcji rudy węgla w obszarze dysz według reakcji: |
węgla. Te reakcje nazywamy powstaje w wynika spalania |
C + O2 ~ CO2 |
(1j6) |
i następnie reakcji z węglem | |
CO2 + C = 2CO |
(1.7) |
Część rudy, która nie zdążyła się zredukować w górnej części pieca i w miarę opuszczania się w dół przemieściła się w pobliże dysz, jest poddawana redukcji bezpośrednio węglem według reakcji:
3Fez03 + C = 2Fe304 + CO |
(1-8) | |
Fe304 + C = 3Fe0 + C0 |
0*) | |
FeO + C = Fe + CO |
(U0> |
—