А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Прогрів - шихта

Прогрів шихти проводять при великих теплових навантаженнях та додаткової подачі кисню безпосередньо в ванну. У цей період готують піч до заливання чавуну: нарощують неправдиві пороги завантажувальних вікон доломітовим порошком і встановлюють жолоби для заливки чавуну.

Час розчинення кварцу в розплаві титанової емалі (емаль плюс20% кварцу при температурі 1100 С в залежності від діаметра зерна кварцу. Після прогріву шихти і утворює розплаву до температури печі варіння емалей, що не містять кремнезему (фосфатних емалей), а також емалей з низьким вмістом кремнезему (деяких емалей для алюмінію) зазвичай закінчується. Якщо емалі містять 40% кремнезему і більш, після закінчення реакцій, що супроводжуються виділенням газів, в розплаві перебуває значна кількість зерен піску, розчинення яких відбувається досить повільно. Для прискорення варіння кремнезем в шихту вводять не в вигляді піску, а в вигляді мелкомолотого кварцової муки.

Після прогріву шихти і утворюється розплаву до температури печі варіння емалей, що не містять кремнезему (фосфатних емалей), а також емалей з низьким вмістом кремнезему (деяких емалей для алюмінію) зазвичай закінчується. У разі варіння емалей, що містять 40% і більше кремнезему, після закінчення реакцій, що супроводжуються виділенням газів, в розплаві знаходиться ще значна кількість зерен піску, розчинення яких відбувається досить повільно. Для прискорення варіння кремнезем в шихту вводять не в вигляді піску, а в вигляді дрібно меленої кварцовою борошна.

У міру прогріву шихти в ній відбуваються зміни хімічного і фізичного характеру. Вже при температурі близько 70 ° С плавиться бура в своїй гідратної воді, потім віддаляється гігроскопічна вода з сировинних матеріалів, бурхливе виділення якої відбувається при температурах 100 - 120 С.

У міру прогріву шихти в ній відбуваються зміни хімічного і фізичного характеру.

Вже в період завалювання і прогріву шихти відбувається часткове окислення заліза, кремнію та марганцю за рахунок кисню димових газів, в період плавлення - за рахунок кисню оксидів руди, а після розплавлення - за рахунок кисню оксидів, що містяться в металі і шлаку.

Тривалість варіння фтористой емалі (до повного розчинення зерен кварцу в залежності від температури. У ванних печах періодичної дії процес прогріву шихти зазвичай прискорюють, розгортаючи її за допомогою лома вручну. Під обертових печах це досягається обертанням печі.

Технологічна схема процесу: 1) завантаження і прогрів шихти; 2) розплавлення і наведення шлаку; 3) окислення домішок і видалення фосфору і сірки; 4) розкислення стали і отримання стали заданого хімічного складу; 5) випуск готової стали.

При варінні в ванних печах періодичної дії процес прогріву шихти зазвичай прискорюють, розгортаючи її за допомогою лома вручну. Під обертових печах це досягається обертанням печі. 
При плануванні розподілу заливальних кранів враховують їх роботу в періоди прогріву шихти і заливки чавуну в піч. У період прогріву крана використовується тільки частина повної тривалості цього періоду, при заливці чавуну - весь період.

Блок-схема зв'язку високочастотного генератора з навантаженням. 1 - джерело анодного харчування. 2 - генераторна лампа. 3 - анодна ланцюг з регулюванням вхідної напруги. 4 - ланцюг зворотного зв'язку, обладнана автоматичним зсувом і керуванням напругою збудження. 5 - навантажувальний контур. 6 - система охолодження і калориметричного вимірювання потужності в елементах ВЧ-генератора і навантаження. 7 - система контролю, електричного захисту, вимірювання параметрів ВЧ-генератора. | Фотографія металодіелектричних реактора, використаного для високочастотної обробки шихти флюориту з вуглецем. | Схема взаємодії високочастотного генератора з навантаженням - шихтою CaF2 5 /2C - при прямому індукційного нагрівання останньої. 1 - індуктор. 2 - металодіелектричних реактор. 3 - газовий вихлоп. 4 - шихта. 5 - графітове дно МД-реактора. 6 - частотомір. 7 - шматки графіту. Ci, C 2 Сз - конденсатори навантажувальної ланцюга. Таким чином, після включення високочастотного генератора відбувався розігрів графітових кусків і прогрів шихти за рахунок теплопровідності. Відрізок часу, протягом якого відбувалося підвищення електропровідності шихти до рівня, достатнього для прямого індукційного нагріву, становив 25 - т - 30 хв. 
Через 8 - 9 годин від початку роботи печі з'являється різкий стрибок підйому температури і прогріву шихти по всій реакційній зоні. Це пов'язано з плавленням кухонної солі і підвищенням теплопровідності і електропровідності шихти. У реакційній зоні створюються такі температурні умови, при яких можливі реакції відновлення SiO2 і SiO вуглецем.

Процес плавки при скрап-рудному процесі ділиться на наступні періоди: заправка печі, завалення шихти, прогрів шихти, заливка чавуну, плавлення, доведення, розкислення і випуск готової стали.

Характеристика теплообміну в полум'яному просторі скловарної печі. З розрахунків процесу варіння слід, що збільшення товщини стікає шару збільшує тривалість прогріву, так як затягується прогрів шихти, необхідний для утворення поверхневого шару склоподібного маси, який швидко прогрівається і стікає. Останнє значно прискорює нагрів шару в цілому. Кількість тепла, переданого конвекційним потоком нижньої поверхні шару, невелика в порівнянні з переданим в полум'яному просторі верхньої поверхні скломаси і становить всього лише 10 - 20% загальної кількості переданого тепла внаслідок щодо шгзкой температури скломаси, яке стикається із шаром шихти знизу.

Плавка стали на твердій - завалці (скрап-процес) складається з декількох періодів: заправки пода і укосів, завалювання і прогріву шихти, плавлення, кипіння, розкислення, доведення і випуску стали. Заправка печі полягає в усуненні пошкоджень пода і укосів під час попередньої плавки. Завалка починається з подачі в піч руди та вапняку, скрапу і чавуну. У період завалювання і подальшого розплавлення відбувається утворення шлаку, що містить близько 35 - 45% Сао, 13 - 17% МпО і 10 - 15% FeO. Кисень повітря окисляє шлак і через нього залізо. Закис заліза розподіляється між шлаком і металом. У первинний шлак потрапляє значна кількість що міститься в шихті фосфору. Щоб уникнути його відновлення і повернення в метал первинний шлак через завалочні вікна видаляють (скачують) і, вводячи нові порції вапна і бокситу, наводять новий шлак.

Всі проведені дослідження, торкаючись усадки речовини в період спекообразованія, не пов'язували її кількісно з інтервалом спікся - - утворень різних за складом шихти і тільки вказували на початок усадки, помітну або різку (інтенсивну) усадку в той чи інший період прогріву шихти.

Іншою важливою змінною для отримання хороших виходів металу є температура печі. Цей фактор визначає час прогріву шихти до займання і тому значною мірою вихід і якість металу. Час нагріву до займання змінюється обернено пропорційно температурі підігріву, а вихід металу - в певних межах - прямо пропорційно часу підігріву. Для виробництва 150 кг зливків зазвичай береться 704 С з практичними коливаннями від 677 до 760 С. Нижче 677 З збільшення часу підігріву непрактично, так як вихід не покращується; вище 760е С час підігріву зменшується, але вихід також зменшується. Основним критерієм для визначення оптимальної температури, звичайно, є вихід і якість металу і тільки практично можна встановити найкращі умови роботи. На температуру підігріву впливають такі чинники: загальна потужність, що подається на піч, методи вимірювання температури, товщина футерування, величина бомби, склад тетрафторида і інші змінні.

На практиці варіння емалі протікає трохи інакше, ніж описано вище. Найбільша кількість часу витрачається на прогрів шихти і на розчинення в розплаві зерен кварцу. Для прискорення цих процесів варіння виробляють при більш високих температурах, ніж це необхідно теоретично (фіг. Надмірне підвищення температури варіння проте неприпустимо, так як це веде до різкого збільшення розчинення огнеупора і виборчому улетучиванию компонентів розплаву. . Отже, зростає швидкість сходу колоши і продуктивність вагранки. Одночасно зростає швидкість руху газів і поліпшується конвективний прогрів шихти.

Наступаючий період плавлення частково збігається з попередніми. Це найбільш тривалий період, його тривалість визначається прогревом шихти в попередні періоди, шлаковим і температурним режимом. У цей період з металу спочатку видаляють фосфор і сірку в результаті окислення їх рудою шихти і перекладу оксидів в шлак, який при цьому випускають з печі. Потім утворюється новий шлак підвищеної основності, інтенсивно його прогрівають, покращуючи передачу тепла до металу. Поступово відбувається розплавлення всієї маси металевої садки, яке супроводжується бурхливим кипінням ванни, викликаним окисленням вуглецю і виділенням з рідкого металу пухирців окису вуглецю. Виділяється окис вуглецю перемішує ванну, температура різних шарів ванни вирівнюється. На поверхні вона при цьому трохи знижується і передача тепла до ванни поліпшується. У добре перемішують рідкій ванні передача тепла також відбувається краще, ніж в шарі твердої шихти, де тепло передається тільки внаслідок теплопровідності.

Розширення камери від машинної до коксової стороні робиться для того, щоб полегшити вихід коксу при роботі коксовиштовхувача. Ширина камери приймається в середньому близько 400 мм з урахуванням прогріву шихти в напрямку від стінок до середини за 15 - 16 год. Довжина камери обмежується довжиною штанги коксовиштовхувача, а висота камери визначається можливістю рівномірного обігріву стінок по висоті.

Після завантаження вагранки до рівня завантажувального вікна і витримки для прогріву шихти включають дуття при відкритих фурмах, щоб запобігти вибуху, який може статися при змішуванні повітря з СО, що проникли в розподільну фурмені коробку.

Геометрична схема зональної моделі КУ. а-існуюча конструкція. б-варіант реконструкції. в - розподіл температури по висоті радіаційної камери. /І 2 - газопилового потоку в пристінних і центральних шарах. 3 - поверхні забруднень. Досліджено процес допалювання технологічного виносу в печі. Визначено схема і режим сводового дожигания, що дозволяють за рахунок подачі кисневого дуття через систему гребінок інтенсифікувати прогрів завантажується шихти, забезпечити додатковий прогрів ванни і повністю компенсувати втрати теплоти з її поверхні, зменшити рівень t перед КУ на 100 - 140 С в порівнянні з режимом дожигания в аптейк. Перші дві обставини дають економію паливних ресурсів, останнє - покращує надійність роботи КУ і ЕТК в цілому. Дано рекомендації щодо зміни конструкції НП (висоти і нахилу зводу), що забезпечує найбільш повне окислення частинок виносу.

Шихтові матеріали (агломерат, кокс) опускаються назустріч потоку газів і нагріваються. В результаті в них відбувається цілий ряд хімічних перетворень: видаляється волога, з палива виділяються летючі речовини, а при прогріванні шихти до температури - 570 С починається основний процес - відновлення оксидів заліза, що містяться в агломерате.

Шихтові матеріали (агломерат, кокс) опускаються назустріч потоку газів і нагріваються. В результаті в них відбувається цілий ряд хімічних перетворень: видаляється волога, з палива виділяються летючі речовини, а при прогріванні шихти до температури /- 570 С починається основний процес - відновлення оксидів заліза, що містяться в агломерате.
 
У печах шихта, розташована по краях печі, має знижену температуру в порівнянні з шихтою, що знаходиться в середніх зонах. Щоб домогтися високого ступеня використання, виявляється необхідним або, е повністю завантажувати шихтою крайні зони печі, або, підвищивши температуру у всіх зонах, продовжити час прогріву шихти до тих пір, поки шихта, розташована в крайніх зонах, е нагріється до температури реакції.

Розподіл температурних зон в реакторі без газифікаторів. З плином часу на внутрішній поверхні наростають шлаки, що звужують перетин реторти і, отже, зменшують обсяг реакційної зони. Прогрів шихти при цьому ускладнюється, що призводить до падіння продуктивності реактора.

Залежність виходу продуктів коксування від виходу летких. На рис. 3.7 показаний розріз коксової камери і дані криві розподілу температури по її ширині в різні періоди коксування. Внаслідок невеликої теплопровідності вугільної шихти[от 0 75 до 0 8 Дж /( м-ч - К) или л 2 - 10 - 4 Вт /( м - К) ] температура в центрі камери помітно нижче, ніж у стінок. Відповідно до динаміки прогріву шихти в ній протікають описані вище процеси. До кінця коксування обидва пластичних шару, що переміщаються від стінок, з'єднуються в центрі камери, утворюючи шов, по якому коксовий пиріг при вивантаженні з печі розпадається на дві приблизно рівні частини.

Надлишок вугілля в шихті значно збільшує в'язкість плаву і сильно зменшує його теплопровідність. Реакція відновлення сульфату протікає дуже швидко, протягом декількох хвилин або навіть часток хвилини. Загальна ж тривалість процесу, яка вимірюється годинами, визначається тривалістю прогріву шихти. Чим більше вугілля в шихті, тим повільніше вона прогрівається, тим більше тривалість перебування плаву в печі і тим нижче продуктивність печі. Вугілля має бути пористим і малозольная (містити не більше 15% золи), щоб уникнути надмірного забруднення плаву і зменшення виходу продукту.

Надлишок вугілля в шихті значно збільшує в'язкість плаву і сильно зменшує його теплопровідність. Реакція відновлення сульфату натрію протікає дуже швидко - протягом декількох хвилин або навіть часток хвилини. Загальна ж тривалість процесу, яка вимірюється годинами, визначається тривалістю прогріву шихти, що залежить, за інших рівних умов, від вмісту в ній вугілля. Чим більше вугілля в шихті, тим повільніше вона прогрівається, тим більше тривалість перебування плаву в печі і тим нижче продуктивність печі. 
Надлишок вугілля в шихті значно збільшує в'язкість плаву і сильно зменшує його теплопровідність. Реакція відновлення сульфату протікає дуже швидко, протягом декількох хвилин або навіть часток хвилини. Загальна ж тривалість процесу, яка вимірюється годинами, визначається тривалістю прогріву шихти, що залежить, за інших рівних умов, від вмісту в ній вугілля. Чим більше вугілля в шихті, тим повільніше вона прогрівається, тим більше тривалість перебування плаву в печі і тим нижче продуктивність печі.

Надлишок вугілля в шихті значно збільшує в'язкість плаву і сильно зменшує його теплопровідність. Реакція відновлення сульфату протікає дуже швидко, протягом декількох хвилин або навіть часток хвилини. Загальна ж тривалість процесу, яка вимірюється годинами, визначається тривалістю прогріву шихти. Чим більше вугілля в шихті, тим повільніше вона прогрівається, тим більше тривалість перебування плаву в печі і тим нижче продуктивність печі. вугілля повинен бути пористим і малозольная (містити не більше 15% золи), щоб уникнути надмірного забруднення плаву і зменшення виходу продукту.

Крива швидкості переміщення пластичного шару. | Схематичний розріз масиву завантаження. Найбільший опір проходженню газів представляють як затвердевающая пластична маса, що переходить в напівкокс, так і напівкокс до появи в ньому усадочних тріщин. В такому випадку водяні пари і основна маса парів первинної смоли і газів, що утворюються в пластичному шарі, будуть рухатися вгору через середину завантаження. Йдучи з зони, що має температуру 350 - 400 гази і пари смоли прискорюють прогрів шихти.

Швидкість переміщення пластичного шару. | Схематичний розріз масиву завантаження. Зіставляючи спостереження різних дослідників, можна в даний час зробити висновок, що найбільший опір проходженню газів представляють як затвердевающая пластична маса, що переходить в напівкокс, так і напівкокс до появи в ньому усадочних тріщин. В такому випадку водяні пари і основна маса парів первинної смоли і газів, що утворюються в пластичному шарі, будуть рухатися вгору через середину завантаження. Йдучи з зони, що має температуру 350 - 400 С, гази і пари смоли прискорюють прогрів шихти. При своєму русі вгору між пластичними шарами парогазова суміш, очевидно, повинна йти, головним чином, по зоні підсушеної шихти, при середній температурі близько 250 - 300 С, при якій помітного термічного розкладання цієї парогазової суміші бути не може.

Засипку шихти, її розрівнювання і процес варіння ведуть в загальному так само, як і в обертових печах. Через відсутність обертання варіння триває рази в півтора довше, ніж в обертових печах. Для прискорення прогріву шихти і для отримання більш однорідного розплаву шихту і розплав кілька разів протягом варіння перемішують сталевим прутком. Емаль виходить все ж менш однорідною, ніж у обертової печі.

Коксова піч - реактор періодичної дії, тому температура вугільної шихти в ній змінюється в часі. Безпосередньо після завантаження шихти tm мала і різниця Ai велика. Тому в холодну шихту надходить в одиницю часу більшу кількість теплоти і вугілля під стінами камери починає коксованого, в той час як внаслідок низької теплопровідності шихти середні шари залишаються холодними. У міру прогріву шихти її температура зростає і рушійна сила процесу At падає при одночасному підвищенні температури по перетину камери.

Рідкий чавун завантажують в піч через вікно за допомогою вставляється сталевого жолоба, футерованого зсередини вогнетривом. Чавун заливають в піч, коли тверда шихта прогріта і починає оплавлятися. З заливкою рідкого чавуну різко прискорюється плавлення металевої частини шихти. Одночасно з прогріванням шихти починається окислення домішок. До моменту розплавлення шихти майже повністю окислюється кремній, більше половини марганцю, третя частина фосфору і частково вуглець. Під час плавлення утворюється значна кількість закису заліза, так як кількість повітря, що подається в мартенівську піч, зазвичай значно більше необхідного для спалювання палива (125% теоретично необхідного) і полум'я в мартенівської печі буває окислювальним.

Рідкий чавун завантажують в піч через вікно за допомогою вставляється сталевого жолоба, футерованого зсередини вогнетривом. Чавун заливають в піч, коли тверда шихта прогріта і починає оплавлятися. З заливкою рідкого чавуну різко прискорюється плавлення твердої металевої частини шихти. Одночасно з прогріванням шихти починається окислення домішок. До моменту розплавлення шихти майже повністю окислюється кремній, більше половини марганцю, третя частина фосфору і частково вуглець. Під час плавлення утворюється значна кількість закису заліза, так як надлишок повітря, що подається для спалювання палива (125% теоретично необхідного), робить полум'я в мартенівської печі окислювальним.

Було знайдено, що металева шихта поглинає близько 30% всієї сірки з газу, причому з цієї кількості близько 0 1% поглинається за час прогріву шихти. Десульфурація металу протікає тим краще, чим більше окису заліза міститься в шлаку.

За вертикальної осі печі розташовується другий електрод у вигляді графітованої стрижня, здатного переміщатися по висоті. Вугілля засипається зверху при зближених електродах. Після включення струму маса вугілля починає розігріватися електричною дугою і робиться електропровідною. Тоді рухомий електрод поступово піднімають вгору, розігріваючи нові шари. Прогрів шихти ведуть по 750 - 800 С, після чого струм вимикають. Виділяються летючі речовини через гідрозатор випускають в атмосферу. Прожарений вугілля висипається в охолоджуваний тушільнік і поступово витрачається. Кальцинований вугілля виходить вельми високої якості з великим вмістом вуглецю і в процесі виробництва сірковуглецю дає мало побічних продуктів, різко знижуючи витрату сірки.

Тривалість періоду плавлення залежить, за інших рівних умов, від послідовності завантаження шихтових матеріалів. Зазвичай завалку ведуть в наступному порядку. В першу чергу на під печі завалюють рівним шаром чистий дрібний брухт, потім вапняк і боксит; завантажену шихту прогрівають і потім завалюють решту скрапу і знову прогрівають. На прогріту шихту завалюють чавун. Завалка чавуну поверх скрапу прискорює процес плавлення, так як чавун, швидко плавлячи, стікає на скрап, науглероживается його, знижуючи температуру плавлення. Періоди завалювання і прогріву шихти проводять при максимальному тепловому навантаженні печі.

Період завалювання має важливий вплив на хід плавки. Завалку шихти при нормальному стані подини доцільно починати з руди, щоб захистити подину від приварювання до неї вапняку і прискорити плавлення, потім завалювати вапняк і руду в кілька шарів, чергуючи їх. Пошарова завалка вапняку забезпечує його кращу взаємодію з залізною рудою і прискорює процес формування шлаку. При прогріванні сипучих не слід допускати оплавлення руди і сипучих, так як це призведе до подовження періоду плавлення. При інтенсивній подачі кисню перерву в завалці для прогріву сипучих не потрібно. Не рекомендується вводити в завалку боксит, так як він збільшує кількість шлаку і знижує його основність. Для прискорення переходу вапна в шлаковий розплав потрібно створити умови для гарного її контакту з оксидами заліза. Крім пошаровим завалювання сипучих, цього може сприяти застосування в завалку рудно-відо-стнякових брикетів. Завалку слід форсувати, всіляко скорочуючи її тривалість. Для цього рекомендується завалку виробляти двома завалочними машинами. Заливає чавун проводиться форсовано, після прогріву заваленої шихти. Тривала заливка чавуну негативно позначається на жужільному режимі в період плавлення і збільшує загальну тривалість плавки.