- •1.Значение металлургии в народном хозяйстве
- •2.Железные и марганцевые руды . Требования предъявляемые к ним.
- •3.Способы дробления, грохочения, кл. И обогощение руд
- •5. Грохоты
- •4.Агломерация руд
- •6.Определение оптимальное содержание железа в шихте для д.П. Технико-экономические показания доменной плавки
- •7. Восстановление оксидов железа в доменной печи
- •8. Восстановление оксидов Si, Mn и других элементов в доменной печи
- •9. Загрузка шихты и горение топлива в доменной печи
- •10. Устройство доменной печи
- •11.Образование чугуна и шлака в доменной печи.
- •12. Поведение серы в доменной печи и борьба с ней.
- •13.Нагрев воздушного дутья и очистка доменного газа
- •14.Колошниковое устройство и его функции
- •15. Продукты доменной плавки
- •16.Роль , назначения и способы прямого получения железа
- •17.Производство губчатого железа газообразными восстановителями в толстом слое. Мидрекс –процесс.
- •18. Процессы жидкофазного восстановления(пжв). Cоrех и Ромелт.
- •19. Классификация стали.
- •20. Окисление углерода при производстве стали.
- •21. Поведение марганца и кремния при производстве стали .
- •22. Окисление и восстановление фосфора. Условия его удаления из расплаве стали.
- •23.Сера в сталях и условия её удаления
- •24. Газы в сталях и способы их удаления.
- •25. Сталеплавильные шлаки и источники их образования.
- •26. Бессимеровский и Томасовский конвертерные процессы
- •27.Сущность кислородно-конвектерного процесса(ккп). Устройство кислородного конвертера и кислородной фурмы.
- •28.Поведение составляющих чугуна при продувке кислородом
- •30.Назначение и виды охладителей для ккп.
- •29. Технология плавки в кислородном конвертере
- •31. Разновидности кислородно-конвертерного процесса(ккп) с верхней подачей кислорода.
- •32. Конвертеры с донной и комбинированной подачей кислорода.
- •33. Устройство мартеновской печи
- •34. Особенности технологии мартеновской плавки и разновидности март.Процесса. Классификация м.П.
- •37. Окисление углерода и кипение мартеновской ванны.
- •35. Плавка стали в основной мартеновской печи
- •36. Кислый мартеновский процесс
- •37. Двухватные мартеновские печи
- •38. Устройство электро-дуговых печей
- •39. Окислительный период
- •40. Восстановительный период
- •41. Плавка стали методом переплава.
- •42. Плавка стали с использованием в шихте метализированных окатышей
- •43. Особенности плавки стали в большегрузных печах.
- •44. Технико-экономические показатели плавки стали в основных эдп, и пути их повышения.
- •45. Плавка стали в кислых дуговых электропечах
- •46. Плавка стали в индукционных тигельных печах.
- •47.Способы и назначение внепечная обработка стали
- •48. Способы вакуумирования стали. Вакуумирование при непрерывной разливке стали.
- •49. Назначение и принцип действия установки печь-ковш.
- •50.Переплавные процессы, их назначение и особенности.Вдп.
- •51.Эшп и варианты его реализации
- •52. Способы разливки стали в изложницы и разновидности к.И. Преимущества и недосатки способов.
- •53.Непрерывная разливка стали и разновидности конструкций установок унрс.
- •54. Строение слитка спокойной и кипящей стали.
- •55. Сырьё для производства алюминия. Схема эл. Получения алюминия.
- •56. Способы рафинирование меди.
- •57. Металлургия Mg
- •58. Металлургия Ti
- •59. Сырье для производства меди.Схема пирометаллургического получения меди.
- •1. Гидрометаллургический.
- •2. Пирометаллургический.
- •60. Порционное и циркуляционное вакуумирование
8. Восстановление оксидов Si, Mn и других элементов в доменной печи
Si присутствует в рудах преимущественно в виде кремнезема (), а в агломератах в виде силикатов железа ()
Сродство Si к очень велико, поэтому он может восстанавливаться только прямым путём
(t>1500)
Установлено, что в дом. печи Si восстанавливается при более низкой t-ре, что связано образованием силицидов Fe и присутствием железа.
Силициды: FeSi, ,.
(t=1050-1100)
При высоких t-ах Si восстанавливается также из жидкого шлака углеродом карбида железа
В литейных чугунах Si сод-ся от 1,75-3,75% и в передельных 0,3-1,2% Si.
Mn в рудах находится в виде следующих оксидов ,,
а в агломерате в виде силикатов марганца
Высшие оксиды Mn восстанавливаются до закиси Mn – MnO , газами при t-рах 200-500.
В присутствии углерода Mn образует карбид марганца (), что несколько снижаетt-ру восстановления Mn.
Заметное развитие процесс восстановления Mn получает в присутствии Fe при 1100-1300. Поскольку закись марганца восстанавливается при высокихt-ах, то значительная часть MnO переходит в силикаты.
Восстановление Mn из его силикатов облегчается в присутствии извести
Mn не весь переходит в чугун, часть его в виде оксидов остается в шлаке, а часть улетучивается через колошник.
Восстановление других элементов
Элементы дом. шихты по возрастанию сродства к кислороду располагаются в следующем порядке:
Cu, As, Ni, Fe, P, Zn, Mn, V, Cr, Si, Ti, Al, Mg, Ca
----------→О2
Такие элементы как As, Cu, P подобно железу почти целиком восстанавливаются в дом. печи, и переходят в чугун.
Полностью восстанавливается и Zn, но он возгоняется, переходит в газы и откладывается в порах и швах кирпичной кладки шахты, вызывая её рост и разрывы кожуха печи.
V, Cr восстанавливаются аналогично Mn соответственно на 70-80%, 80-90%.
Ti восстанавливается аналогично Si.
Al, Mg, Ca в дом. печи не восстанавливаются.
9. Загрузка шихты и горение топлива в доменной печи
В современной дом-ой печи время пребывания в ней материалов составляет 4-6 часов, а газов 3-12 сек. Высокие показатели плавки могут быть получены только при хорошем распределении газов по сечению печи. Только в этом случае они отдадут своё физ. тепло и наиболее полно будет использовано их восстановительная способность. Скорость опускания шихтовых материалов составляет 20 – 150 мм в мин. Это происходит в результате образования чугуна и шлака, к-ые периодически выпускают из дом-ой печи, сгорание кокса и плавление шихтовых материалов .
Горение топлива явл-ся одним из основных процессов обеспечивающих высокую t-ру необходимую для введения дом-ой плавки и получение газов восстановителей СО и Н2, а также для освобождение объема, к-ый заполняется вышележащими материалами, способствуя движению шихты в печи сверху в низ. Сгорание углерода топлива и углеводородов природного газа или мазута происходит в близи фурм, расположенных в верхней части горна, через фурмы под давлением 1.5-3 атм. подаётся дутьё нагретое до 1100 - 1300ºС, при этом скорость дутья на выходе из фурмы составляет 150м/сек. При таких параметрах дутья струя обладает большой кинетической энергией и вызывает циркуляцию кокса перед фурмами, что приводит к сгоранию кокса во взвешанном состоянии . Куски кокса, отталкиваясь воздушным путем от фурм, поднимаются в верх, а на них место попадают новее куски кокса раскаленные до 1500ºС, к-ые сгорают в окислительной атмосфере, в результате t-ра газов составляет 1900-2000 ºС.
Вокруг зоны циркуляции располагается область в газовой фазе к-ой содержится СО2. Пространство перед фурмами в к-ом происходит окисление углерода коксом, кислородом дутья и диоксидом углерода называется окислительной зоной. Горение углерода твердого топлива развивается на поверхности контакта кокса и горновых газов с протеканием конечной стадии по реакции:
2С+О2 → 2СО
Поскольку при избытке углерода и наличии высокой t-ры диоксид углерода явл-ся неустойчивым.(14000 ºС)
При вдувании природного газа:
2СН4+О2 → 2СО + 4Н2
Образуется ≈ в 3 раза < тепла, и в 1,7 раза > продуктов сгорания, что делает невыгодным 100%-ую замену кокса на природный газ.