План заняття
І Організаційний момент – 2 хв.
ІІ Перевірка Д/з – 20 хв.
1. Перелічіть шихтові матеріали для виплавки чавуну
2. Вимоги до руд
3. Вимоги до флюсу
4. Відходи виробництва
ІІІ Викладання нового матеріалу – 45 хв
План.
1. Агломерація залізних руд.
2. Підготовка шихти для агломерації.
3. Улаштування агломераційних машин.
4. Види агломерату.
5. Якість агломерату.
6. Виробництво окаткив.
1V Закріплення нової теми – 20 хв
1. Що називається агломерацією?
2. Компоненти шихти
3. Улаштування агломераційних машин.
4. Види і якість агломерату
5. Процес спікання обкотишів
1. Агломерація залізних руд.
При збагачені залізних руд одержують дрібний залізний концентрат, який перетворюють на кусковий залізорудний матеріал. Най більш розповсюдженим засобом є агломерація.
Агломерація - це процес окускування рудної дрібноти, та колошникового пилу засобом запікання.
Мета агломерації: введення флюсів, видалення сірки та миш’яку. Най більш вигідним засобом агломерації є запікання з просмоктуванням повітрям. Сутність процесу: здрібнений рудний концентрат чи багату залізну руду змішують з колошниковим пилом, дрібним коксиком (≤ 3мм) та вапняку, зволожують і загружають у спікальний апарат шаром 200-350мм. Потім підпалюють паливо, що знаходиться в шарі шихти. Крізь шар шихти ексгаустером, що міститься під агломераційним пристроєм, просмоктують повітрям. При згоранні палива температура дорівнює 1400оС, що достатньо для часткового зплавлення шматочків шихти та запікання між собою. Для процесу агломерації характерно: паливо згорає без вогню, повітря що потрапляє для горіння проходить крізь шар розкаленного агломерату, та охолоджує його, але сам нагрівається до температури близької до температури агломерату; тепло від газів до шихти передається за рахунок поверхневого контакту.
2. Підготовка шихти до агломерації.
Для виробництва пористого і міцного агломерату використовують шихту, підготовка якої заключається в виборі оптимальних значень крупнисті матеріалів і ступеня зволоження, необхідних для створення доброго газо проникнення шихти. При поганому газопроникані повітря, в зону згорання, виділення тепла буде не достатньо для утворення рідкої фази і агломерат не утворюється. Чим більше великих кусків, тим краще газо проникливість. При зволоженні формуються шматочки шихти, але збільшення вологи до певного рівня викликає руйнування сформованих шматочків і зникнення газо проникливості.
Шихта для агломерації має наступний склад: 40-50% руди (концентрату) фракції (0-8мм); 15-20% вапняку (0-2мм); 20-30% повернення агломерату (0-30мм); 4-6% коксику (0,1-3,0мм); 6-9% води.
3. Улаштування агломераційнихмашин.
Спікання агломерату виконується на стрічкових машинах. Основна частина машини - нескінченна стрічка, яка складається з візків-паллет.
Паллета – це ящик на роликах з двома бортами по краях і днищем у вигляді колосникової решітки. Паллети рухаються по рельсам. Рух паллет виконується при допомозі пари ведучих зубчатих колес, які захвачують своїми зубцями пал лету знизу, виштовхують її на поверхню і товкають до тих пір, поки зубці колес остаються зціпленими з роликами пал лети. При цьому кожна попередня паллета товкає послідовну.
Під верхнім рейсовим шляхом машини розміщена коробка повітряного проводу, зв’язані ексгаустером, створюючи розріження. Зверху над стрічкою розміщені два бункери – питателя: перший - для завантаження постелі із возврата агломерату; другий - по ходу стрічки основний шихтовий бункер.
Агломераційна фабрика – це складне спорудження, яке містить систему подачі руди і коксу, помольне, сортировочне і змішувальне відділення. Всі роботи на фабриці механізовані. Залізна руда (8-10мм) надходить в шихтові бункера змішувального відділення аглофабрики. Коксик, вапняк попередньо дроблять до 0-3мм. Потім деякі порції шихти поступають на транспортер і далі завантажуються в барабанний змішувач, в якому шихта зволожується і переміщується. Після шихта потрапляє в барабан окомкувателя, в якому вона придбає зернисту структуру, відкіля вона подається на поллети. При опрокидуванні пал лети, в кінці стрічки, ёагломерат вивантажується на стаціонарний колисковий грохот, де він поділяється на фракції.
4. Види агломерату.
В залежності від призначення розрізняють кілька видів агломерату.
Марганцевий агломерат містить деяку кількість марганцевої руди. Використання такого агломерату зменшує витрати марганцевої руди в доменній печі (зменшуючи її винос з печі), збільшує ступень відродження марганцю, покращує умови запікання. Марганцевий агломерат використовують при виробництві чавуну з підвищеним вмістом марганцю.
Офлюсований агломерат (основний вид агломерату) отримують в результаті добавки до шихти для агломерації вапняка для повного офлюсування кремнекислоти, яка міститься в агломераті. Застосування офлюсованого агломерату дає великий ефект: 1) в доменній печі виключається процес розкладу вапняку, зменшується витрата пального і тепла на розклад СаСо3, а також на реакцію відновлення СО2 ; 2) покращується відновлення агломерату; 3) зменшується об’єм матеріалів, які завантажуються в домену піч; 4) покращуються умови шлакоутворення в доменній печі. Використання офлюсованого агломерату підвищує ефективність плавки в доменній печі.
5. Якість агломерату.
Агломерат повинен бути міцним, пористим, добре відновлюваним. Міцність агломерату перевіряють по випробуванню на міцність, яке проводять у глухому стальному барабані. По вмісту FeO в агломераті роблять висновки про його пористість і відновлюваність.
Міцність і відновлюваність агломерату залежить від його структури. Формування структури починається в зоні підігріву шихти. Спочатку утворюється рідка фаза, яка змочує состав роблячи структуру агломерату більш щільнішою й міцною. У процесі охолодження структура агломерату продовжує формуватися, при цьому утворюється скловидна речовина, яка має підвищену хрупкість, що зменшує міцність агломерату. Тому чим нижче швидкіст охолодження агломерату, тим менша кількість скловидної речовини утворюється і тим міцніше агломерат.
6. Виробництво окаткив.
Окатки – це продукт, який отримують при підготовці залізних руд окомкуванням тонкоземельних концентратів методом окатування. Вони використовуються як в доменній печі, так і для прямого отримання заліза відновленням окаткив газом.
Виробництво окаткив починається з подачі з бункера на транспортер початкової шихти, яка складається з возврату, концентрату і тонко роздрібленного вапняку. Кількість шихти визначається дозаторами, які розміщені знизу бункерів. У барабані шихту перемішують, потім добавляють бентоніт для зв’язку і воду. На тарільчатому грануляторі відбувається окомкування. Готові сирі окатки подають на стрічкову запікальну машину. На конвеєрі машини окатки проходять три зони: I – підогріва, сушки; II – обжигу; III – охолодження. В зоні сушки окатки підігрівають до 400оС теплом газів з зон обжигу і охолодження. В зоні обжигу температура досягає 1200-1350оС завдяки згоранню газу чи мазуту, при цьому окатки зміцнюються.
Шихта обігрівається зверху. В зоні охолодження через шар окатків продувається холодне повітря. Охолоджені окатки розвантажують на грохот. Фракції більше 10мм направляють у домені печі, а менше 10мм – на переробку.
Окатки отримують більш міцними ніж агломерат, що має велике значення при перевозі і перевантажені. Застосування окаткив у доменній печі підвищує її продуктивність завдяки рівномірному розподілу матеріалів, високій газопроникливості, застосуванню продукту добре підготовленого до відновлення, тому що в ньому змішані і находяться в тісному контакті руда і флюс.
Блок 1. Металургія чавуну
Модуль 1.3. Конструкція доменної печі
Тема:Конструкція доменної печі і допоміжне устаткування
Мета: ознайомити студентів з конструкцією доменної печі
Тип: комбінований
Хід заняття
І Організаційний момент – 2 хв.
ІІ Перевірка Д/з – 20 хв.
1. Обладнання для дроблення руди
2. Обладнання для роздрібнення руди.
3. Види збагачення
4. Процес сортування
ІІІ Викладання нового матеріалу – 45 хв
План.
1. Профіль печі.
2. Колошник.
3. Шахта.
4. Розпар.
5. Заплічники.
6. Горн.
1V Закріплення нової теми – 20 хв
1. Дайте визначення поняттю профіль доменної печі
2. Що таке колошник?
3. Що таке шахта?
4. Що таке розпар?
5. Що таке заплічними і горн?
Доменна піч – плавильний агрегат шахтового типу, котрий призначений для виплавки чавуну. Горизонтальний перетин печі являє собою коло, а вертикальний – складну конфігурацію, що називається профілем печі. Об’єм окреслений профілем печі називається робочим простором.
1. Профіль печі.
Профіль печі ділиться на п’ять частин: колошник, шахта, распар, заплічники, горн. (схема)