Реферат по ознакомительной практике


Скачать 267.83 Kb.
НазваниеРеферат по ознакомительной практике
страница1/3
Дата публикации11.07.2013
Размер267.83 Kb.
ТипРеферат
vb2.userdocs.ru > История > Реферат
  1   2   3
Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Магнитогорский государственный

технический университет им. Г. И. Носова

Кафедра обработки металлов давлением
РЕФЕРАТ

по ознакомительной практике

Выполнил студент группы ТО-10 Новосёлов. А.Э

Проверил:доцент,к.т.н. Воронин Б.И.


Магнитогорск 2012


Чугун выплавляют в печах шахтного типа – доменных печах. Сущность процесса получения чугуна в доменных печах заключается в восстановлении оксидов железа, входящих в состав руды, оксидом углерода, водородом и твёрдым углеродом, выделяющимся при сгорании топлива в печи.

Устройство доменной печи.
Схема доменной печи представлена на рисунке 1.


Колошник 1 – верхняя цилиндрическая часть, куда при помощи засыпного аппарата загружаются проплавляемые материалы, а от боковых сторон его по газоотводам 2 удаляются колошниковые газы.

Шахта 3 – расположена под колошником. В ней в определённой последовательности идут процессы подготовки материалов, восстановление из окислов руды железа и др. элементов, науглероживание железа и плавление образовавшегося сплава. Шахте придаётся форма расширяющегося книзу усечённого конуса для облегчения опускания из колошника загруженных материалов.

Распар 4 – самая широкая цилиндрическая часть печи, где происходит плавление пустой породы руды и флюса с образованием из них шлака.

В заплечиках 5, следующей части печи в виде усечённого и расширяющегося кверху конуса, процесса шлакообразования заканчивается. Здесь остается в твёрдом состоянии только горючее и часть флюса.

В горне 6 происходит горение спустившегося сверху топлива и накапливаются в жидком состоянии чугун и шлак. Горячий воздух для сжигания топлива от воздухонагревателей подводится к печи по кольцевому воздухопроводу 7 через фурмы 8. Чугун и шлак накапливаются на дне горна, называемом лещадью 9, расположенной на мощном железобетонном фундаменте 10.

Чугун выпускается из печи через лётку, расположенную на дне лещади, по желобам в ковши, а шлак в специальные ковши через две шлаковые лётки.

В верхней части печи имеется малый конус засыпного аппарата, на который попадает шихта, при опускании его шихта попадает в чашу. Из чаши шихта попадает на большой конус, при опускании которого шихтовые материалы попадают в доменную печь, предотвращая при этом выход газов из доменной печи в атмосферу. Для равномерного распределения шихты в доменной печи малый конус и приёмная воронка после очередной загрузки поворачивается на угол кратный 60º.

При работе печи шихтовые материалы, проплавляясь, опускаются, а через загрузочное устройство в печь попадаются новые порции шихты в таком количестве, чтобы весь полезный объём печи был заполнен. Полезный объём печи – это объём, занимаемый шихтой от лещади до нижней кромки большого конуса засыпного аппарата при его опускании. Современные доменные печи имеют полезный объём 2000…50000 м, полезная высота доменной печи достигает 35 м, это более, чем в тир раза превосходит диаметр её поперечного сечения.

Это позволяет доменной печи, работающей по принципу встречного движения материалов и газов, иметь более высокий коэффициент полезного использования тепла (до 85%).

Кладка лещади и горна выполняется из углеродистых блоков и высокоглинозёмистых кирпичей, а заплечики, распар и шахта – из шамотных кирпичей высшего качества.

Лещадь и горн заключены в мощный стальной кожух и интенсивно охлаждаются водой при помощи специальных холодильников, к которым подведены две водопроводные магистрали, из них одна находится в работе, а другая - в резерве.

Колошник футерован стальными неохлаждаемыми плитами, полости которых заполнены шамотным кирпичом. Купол печи футерован чугунными плитами.

Вспомогательные устройства доменных печей.


  1. Подъёмные и загрузочные устройства – служат для подъёма на колошник и загрузки в печь шихтовых материалов.

  2. Литейные дворы и поддоменники – служат для обслуживания печей при выпуске чугуна и шлака. Они обслуживаются мостовым краном.

  3. Воздухонагреватели – предназначены для нагрева воздуха, поступающего в доменную печь, для интенсификации плавильного процесса путём получения в горне высокой температуры при меньшем расходе воздуха. Они должны обеспечивать подачу в печь 3800 м/мин воздуха, нагретого до 1200 ºС при объёме печи 2002 м (работают одновременно по два воздухонагревателя, чередуясь; всего их 4).

Постоянная влажность дутья осуществляется при помощи пара, вводимого в воздухопровод холодного воздуха перед поступлением его в воздухонагреватель, причём заданная влажность регулируется автоматически до заданного предела.

  1. Воздуходувные машины – обеспечивают доменные печи

необходимым количеством сжатого воздуха для сжигания горючего и давлением на колошнике в пределах 5…7 МПа, а у новых печей до 25 МПа.

  1. Газоочиститель – служит для очистки колошникового газа, поступающего из печи по газоотводам.


Доменный процесс.
Для успешного ведения доменного процесса необходимо соблюдать два основных условия:

  1. количество тепла и температура по высоте печи должны быть распределены так, чтобы все реакции протекали в определённом месте и в определённое время;

  2. образование шлака должно происходить только после окончания восстановления из руды железа и необходимых примесей.


Первое условие обеспечивается непрерывным движением в печи 2-х встречных потоков, поднимающих снизу вверх горячих газов от сгорания в горне топлива и опускающихся сверху вниз шихтовых материалов, нагревающихся под действием тепла газов.

Второе условие обеспечивается подбором по тугоплавкости шлаков соответственно сортам выплавляемого чугуна, чтобы образовавшийся шлак не сплавил руду до восстановления железа и др. примесей, не изменил заданного состава чугуна и не вызвал расстройство в ходе процесса.

Доменный процесс начинается с горения топлива.

Горячий воздух, вдуваемый через фурмы, сжигает углерод кокса по реакции:
C+O=CO+Q (1)

Двуокись углерода (CO) встречает углерод раскаленного кокса и почти полностью разлагается:
CO+C=2CO-Q (2)

Одновременно с этим идёт реакция восстановления водорода из пара, содержащегося в дутье:
HO+C = H+CO-Q (3)

В результате этих реакций вверх из горна идут газы, состоящие из CO, H.

Подготовительные процессы в загруженных шихтовых материалах начинают происходить в верхних горизонтах печи немедленно под влиянием температуры поднимающихся газов. Сначала при температуре 100…200ºС испаряется гигроскопическая вода, а при 300…500ºС кристаллизационная, при соприкосновении которой с окисью углерода газов и углеродом кокса колошниковые газы получают дополнительно CO, CO и H.

Восстановление железа из руды начинает происходить при помощи окиси углерода (непрямое восстановление) в верхних горизонтах печи, где температура не высока, и постепенно усиливается при опускании вниз по мере повышения температуры примерно до 900C. Обычно в доменных газах содержится небольшое количество водорода, поэтому основное восстановление идёт за счёт окиси углерода и углерода кокса.

Восстановление окисью углерода начинается в шахте и происходит ступенчато от высшего окисла железа к низшему в следующем порядке:

Fe2O3  Fe3O4  FeO  Fe .

Протекают следующие реакции восстановления:
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 (4)

Fe3O4 + CO = 3FeO CO2 (5)

FeO + CO = Fe + CO2 (6)
Основной реакцией считается реакция (6), т.к. конечным продуктом является металлическое железо и она называется реакцией косвенного восстановления железа, протекает при умеренных температурах (500…900C) с выделением тепла.

При более высоких температурах (выше 1000…1100C) в присутствии раскалённого кокса в доменной печи идёт восстановление железа при помощи углерода по реакции:
FeO + C = Fe + CO (7)
Эта реакция называется прямым восстановлением железа. Считается, что в доменной печи около 60…50% железа образуется по реакции (6), т.е. с помощью окиси углерода и 50…40% с помощью твёрдого углерода. Прямое восстановление железа происходит в районе распара доменной печи. Образующееся в доменной печи металлическое железо находится в твёрдом виде (губчатое железо), поскольку оно имеет температуру плавления 1535C. В присутствии окиси углерода губчатое металлическое железо постепенно науглероживается по реакции:
3Fe + 2CO = Fe3C + CO2 (8)
Температура его плавления понижается вплоть до 1150…1200C. Вследствие этого науглероженное железо (от 1,8 до 2 % C) переходит в жидкое состояние (расплавляется) и стекает по каплям между кусками раскалённого кокса на лещадь горна доменной печи.

Во время перемещения капелек металла происходит дополнительное насыщение железа углеродом примерно до 3,5…4 %, т.е. до обычного содержания углерода в жидком чугуне. Параллельно с процессом восстановления железа в доменной печи наблюдается восстановление из шихты марганца, кремния и фосфора, которые переходят в чугун.

Восстановление высших и средних окислов марганца до низшего окисла происходит ступенчато за счёт окиси углерода по схеме:

MnO2  Mn2O3  Mn3O4  MnO  Mn


Закись марганца MnO трудно восстановимый низший окисел марганца, восстанавливается твёрдым углеродом по реакции:
MnO + C = Mn + CO (9)
Реакция сопровождается поглощением тепла и происходит при температурах выше 1100…1200C. При выплавке марганцевистых марок чугуна доменная печь должна расходовать больше кокса и питаться горячим дутьём (800…900C). Восстановление кремния из пустой породы происходит при температуре 1450C при помощи твёрдого углерода по реакции:
SiO2+ 2C = Si + 2CO – Q (10)
В присутствии железа эта реакция начинается при температуре 1050C и требует поглощения меньшего количества тепла.

Фосфор содержится в руде в виде соединений (FeO)3P2O5 и (CaO)3P2O5 и восстановление его в присутствии пустой породы железной руды совершается за счёт твёрдого углерода:
P2O5(CaO)4 + 5C + 2SiO2 = 2P + 2(CaO)2*SiO2 + 5CO (11)

  1   2   3

Похожие:

Реферат по ознакомительной практике iconОтчет об учебно-ознакомительной практике по специальности 031300. 62 «Журналистика»
Об учебно-ознакомительной практике по специальности 031300. 62 «Журналистика» студентки 1 курса
Реферат по ознакомительной практике iconРеферат 40 страниц, 6 таблиц, 7 источников, 2 приложения
Цель работы – закрепление на практике теоретических знаний по тяговой динамике и топливной экономичности автомобиля
Реферат по ознакомительной практике iconПрограмма ознакомительной практики для студентов 3 курса направления...
Программа ознакомительной практики студентов 3 курса. Программа практики – /сост. Никулина Т. И., Молокова О. А. – Иркутск: иглу,...
Реферат по ознакомительной практике iconРеферат содержит следующие
Реферат – это краткое изложение в письменном виде содержания и результатов индивидуальной учебно-исследовательской деятельности,...
Реферат по ознакомительной практике iconМетодические указания по их выполнению реферат по курсу «Психогенетика»
Реферат по курсу «Психогенетика» выполняется в рамках запланированных часов самостоятельной работы – 52 часа. На основе реферата...
Реферат по ознакомительной практике iconИндивидуальное задание по теме 1
Требования. Реферат выполняется на заданную тему (см файл Распределение тем рефератов и презентаций doc). Реферат должен состоять...
Реферат по ознакомительной практике iconРеферат по выбранной теме прислать до 15 марта с г
Проработка литературы и подготовка рефератов по вопросам темы «Латинская Америка во второй половине XVII – начале XX вв.». Реферат...
Реферат по ознакомительной практике iconМетодические рекомендации по подготовке отчета по практике
Отчет по практике является основным документом учащегося, отражающим, выполненную им работу во время практики, полученные им организационные...
Реферат по ознакомительной практике iconНауки и кадров уо «Гродненский Государственный Аграрный Университет» Кафедра химии
Целью этого пособия является, во-первых: ознакомление студентов на практике с характерными реакциями различных классов соединений...
Реферат по ознакомительной практике iconПрограмма учебно-ознакомительной, производственной и преддипломной...
Специализации – «Производственный менеджмент», «Финансовый менеджмент», «Менеджмент гостиничных и ресторанных предприятий», «Менеджмент...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
vb2.userdocs.ru
Главная страница