Дәріс № Конструкторлық материалдар және оның жіктелуі. Материалдардың негізгі технологиялық, механикалық және эксплуатациялық қасиеттері


Қазіргі кездегі домна пештеріндегі негізгі физика-химиялық процестер



бет12/70
Дата24.02.2022
өлшемі1.33 Mb.
#26306
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   70
Қазіргі кездегі домна пештеріндегі негізгі физика-химиялық процестер

Шойынды қалындығы 30 - 35 мм қалың темірмен тысталған, отқа төзімді материалдармен астарланған домна деп аталған шахталы пештерде қорытады.

Осы кездегі домна пештерінің биіктігі 100 метреге дейін, ал пайдалы көлемі 5000 м3 болып, тәулігіне олар 6000 т шойын қорыта алады. Қосалқы беліктерін қоса есептегенде күрделі инженерлік құрылыс болып табылады.

1. Домна пешінің құрылысы мен жұмысы. Домна пеші құрылысының нобайы 2.1 - суретте көрсетілген. Ол бес негізгі бөліктен тұрады: колошник /1/, шахта /2/, пеш күймесі /распар/ /3/, пеш итіні /заплечик/ /4/және көрік /5/. Белгілі мөлшерде берілетін шихтаны қолоша деп аталады. Алдын ала дайындалған шихта материалдары - руда /агломерат/, кокс пен флюс колошникке /1/ тасушы конвейерлер арқылы жеткізіледі, екі конустан тұратын төгу аппараты да сол колошникте орналасқан. Төгу аппаратының /1/ атқаратын қызметі белгілі мөлшерде тиісті шихтаны домна пешіне түсіріп тұру. Домна пешіндегі шаң мен газды өткізетін түтікшелер де сол колошникке орналасқан. Сондықтан да домна процесінде алынатын газды колошник газы немесе домна газы деп атайды. Колошниктің, төменгі жағында қиыт конус пішінді шахта /П/. Онда руда кебеді де және темірдің тотықсыздану процестері жүзеге асады. Шахтадан төменгі кеңірек, цилиндрлі белігі күйме /Ш/ металл еріп қож түзіле бастайды. Одан төмен кері конус пішінді пеш иінінде /4/ шойын қорытылып, қож бөлінеді. Домна пешінің негізгі бөліктерінің бірі - көрік /5/. Көріктің жоғарғы жағындағы шеңбер бойымен орналасқан бөлік фурма /1/ деп аталады. Оның саны пеш көлемі мен өнімділігіне байланысты 12-ден 24-ке дейін болатын шілтерлер жиынтығы. Түтік арқылы келетін ыстық ауа /1200 - 1300 0С/ осы шілтерден өтіп пештегі болатын физика-химиялық процестердің дұрыс жүруін қамтамасыз етеді.

Көріктің төменгі жағында қож ағатын /3/ жоғарғы және шойын ағатын /4/ төменгі науалар бар. ТМД-да пайдалы көлемі 5000 м3, тәулігіне шығаратын өнімі 6000 тонналық домна пештерінде шойын ағатын науалардың саны 3-4-ке жетеді. Көріктің ұлтаны - лещадь ірге тасқа орналасқан. Қож ағатын жоғарғы науа пештің ұлтанынан 1,5 м биіктікте болса, шойын ағатын төменгі науа 0,5 м биіктікте ғана орналасады. Бұл жағдайды шойынға қарағанда қождың меншікті салмағының төмен екендігі ескерілген. Пеш көрігінің диаметрі 10 метрге дейін болуы мүмкін.





2. Домна процесі. Шойын алу - күрделі химиялық процесс. Домна пешінде процесс үздіксіз қарама -қарсы болады: жоғарыдан түсетін шихта материалдары және төменнен жоғары көтерілетін отынның /кокстың/ жанған қалдықтары.

Отынның жануы. Фурма маңында кокстың көміртегі оттегімен әрекеттесіп жанады.

С + О2 = СО2 + 393,51 кДж.

Реакция нәтижесінде түзілген көміртегінің қос тотығы жоғарғы қарай көтерілу жолында шихтаның құрамындағы кокспен әркеттесіп, мынадай реакция жүреді:

СО2 + С = 2СО + 171,88 кДж.



2.1-сурет. Домна пешінің сұлбасы

Сол кезде фурмадан біраз қашықтықта кокс көміртегінің жартылай жану реакциясы жүреді:

С + І/І О2 = СО + 110,5 кДж.

Кокстың жануының нәтижесінде домна пешінде СO, СO2 газдары бар қозғалыс пайда болады. Ал, пештің фурма деңгейінен жоғарырақ аумағында температура 2000 0С-дан асады. Ыстық газ жоғары көтерілген сайын шихта материалдарын қыздырып колошникке жеткенде 400 - 300 0С-ға дейін төмендейді.

Шихта материалдары газдың үздіксіз қозғалуы нәтижесінде қызатындықтан, түрлі химиялық өзгерістер болады: ылғал буланып, отыннан улы заттар бөлінеді, ал шихта температурасы 570 0С-ға көтерілгенде темірдің тотықсыздануы басталады.



Темірдің тотықсыздануы. Темір екі түрлі жолмен тотықтсызданады. Темірдің көміртегі арқылы тотықсыздануын тікелей, ал газбен тотықсыздануын жанама тотықсыздану деп атайды. 5700С-ға дейінгі температурада темірдің тотықсыздануы мына реакциялар бойынша жүреді:

3 Ғе2О3 + СО = 2Ғе3О4 + СО2;

Ғе3О4 + 4СО = 3Ғе + 4СО.

Температура жоғарылған сайын /750 - 900 0С/ темірдің тотықсыздануы күшейе түседі:

3Ғе2О3 + СО = 2Ғе3О4 + СО2;

Ғе3О4 + СО = 3ҒеО + СО2;

ҒеО + СО = Ғе + СО2.

Осы температураларға домна пеші шахтасының төменгі аумағындағы рудадан кеуекті темір пайда болады.

Темір тотығының таза темірге дейін тотықсыздануы негізінен тікелей тотықсыздану реакциясы бойынша жүзеге асады:



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   70




©emirsaba.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет