| Статистика |
|---|
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0
|
|
3. Паливо і вогнетривкі матеріали металургійного виробництва
§ 1. Металургійне паливо
Металургійне паливо використовується для отримання високих температур в печах, а також для безпосередньої участі в хімічних процесах відновлення металів.
До металургійного палива пред'являються наступні вимоги: висока теплота згоряння; низький вміст золи і вологи; низький вміст шкідливих домішок; низька вартість. Металургійне паливо повинно також відповідати спеціальним вимогам (розмір і міцність шматків твердого палива, пористість, незначна схильність до розтріскування, високий насипний вагу і ін).
Основні види палива мають органічне походження і являють собою акумульовану сонячну енергію.
На металургійних заводах застосовують різні види палива.
Тверде паливо (дрова, торф, сланці, буре вугілля, кам'яне вугілля, антрацит і кам'яновугільний кокс). Теплота згоряння повітряно-сухих дров 2500 - 3000 ккал/кг (10,5 - 12,6 МДж/кг), торфу 1500 - 4000 ккал/кг (6,3 - 16,8 МДж/кг), бурого вугілля 3000 - 5000 ккал/кг (12,6 - 20,9 МДж/кг), кам'яного вугілля, включаючи антрацит, 4500 - 8500 ккал/кг (18,9 - 35,6 МДж/кг), кам'яновугільного коксу 6500 - 7500 ккал/кг (27,2 - 31,4 МДж/кг).
У кам'яному вугіллі міститься 0,4 - 2,5% сірки, 10 - 33% золи; в кам'яновугільному коксі - 0,5 - 1,8% сірки і 6 - 16% золи.
Кам'яновугільний кокс - найбільш часто застосовується тверде металургійне паливо. Він міцний, опір роздавлюванню становить 80 - 175 кГ/см2 (8 - 17,5 МПа), не розтріскується при нагріванні, володіє високою пористістю і реакційною здатністю.
Кокс отримують із спеціальних коксівного вугілля, що відрізняються певним вмістом летких речовин у межах 18-26%. При коксуванні відбувається видалення летких, а тверда маса вугілля спікається і утворює пористу паливо - кокс. Коксування проводиться тривалим (12 - 15 год) нагріванням подрібненого вугілля кам'яного вугілля без доступу повітря при температурі 1000 - 1100' С у камерах місткістю 18 - 20 м3. Коксова батарея складається з 50 - 70 камер. В якості побічного продукту утворюється коксовальный газ. Кокс використовується в доменних печах, вагранках та інших печах.
Рідке паливо - вид палива, який відрізняється високою теплотою згоряння. Його зручніше спалювати, транспортувати і зберігати.Найчастіше в якості рідкого палива для мартенівських печей, відбивних медеплавильных, нагрівальних печей та ін. використовується мазут. Теплота згоряння мазуту становить 9500 - 10 500 ккал/кг (39,8 - 44 МДж/кг).
Газоподібне паливо - найбільш досконалий вид палива. Природний, генераторний, коксовальный і доменний гази отримали найбільше застосування як паливо для металургійних печей. Теплота згоряння природного газу 8000 - 12 000 ккал/м3 (33,6 - 50,5 МДж/м3), нафтового 10 000 - 11000 ккал/м3 (41,9 - 46,0 МДж/м3), доменного 850 - 950 ккал/м3 (3,6 - 3,9 МДж/м3), коксувального 4000 - 4500 ккал/м3 (16,8 - 18,9 МДж/м3) і генераторного 1250 - 1450 ккал/м3 (5,2 - 6,15 МДж/м3).
§ 2. Вогнетривкі матеріали
Вогнетривкі матеріали використовуються у вигляді цегли для кладки металургійних печей, порошків для наварки подин і укосів металевої ванни печей, для противопригарной забарвлення ливарних форм, у вигляді керамічних труб і втулок для стояків і литниковой системи при розливанні сталі, стаканчиків та пробок для розливних ковшів і т. д.
Вогнетривкі матеріали піддаються нагріву до високих температур, що знаходяться в контакті з рідким металом, роз'їдаються шлаками і газами, і тому повинні володіти вогнетривкістю, тобто опірністю розм'якшенню і деформації при високих температурах; будівельної міцністю; термостійкістю, т, е. стійкість проти розтріскування при частих і різких змінах температури; хімічна стійкість; низьким коефіцієнтом термічного розширення.
Вогнетривкі матеріали використовуються не тільки в якості будівельного матеріалу для печей, але і у фізико-хімічних процесах, що протікають в металургійних агрегатах, і часто зумовлюють вид процесу плавки металу.
За хімічним складом вогнетривкі матеріали поділяються на кислі, напівкислі, полуосновные, основні та нейтральні. Такі назви обумовлені вмістом кислих чи основних оксидів у огнеупоре. Кислі вогнетриви складаються переважно з кислих оксидів, стійкі до кислих шлаків і застосовуються для футерування кислих мартенівських, електричних та інших печей. Основні вогнетриви складаються переважно з основних оксидів, стійки до основних шлаків і застосовуються для футерування основних мартенівських, електричних печей та ін.
До кислим вогнетривами відноситься дінас, що містить не менше 93 - 97% кремнезему, пов'язаного вапном. Вогнетривкість його не нижче 1730° С; він міцний при високих температурах, але погано витримує часті зміни температури. Застосовується для футеровки склепінь кислих полум'яних і електричних печей.
До основних вогнетривами відноситься доломіт, що отримується випаленням сирого доломіту MgCO3•CaCO3 при температурі 1600° С. Після випалу доломітові вогнетриви містять 52 - 58% СаО і 35 - 38% MgO. Вогнетривкість доломітових вогнетривів 1800 - 1950° С. До основних вогнетривами відноситься і магнезит, що складається в основному з MgO (91%), що володіє вогнетривкістю близько 2000 - 2400° С.
Доломіт і магнезит застосовують для футеровки подин і укосів основних печей. Особливо високою вогнетривкістю, що перевищує 2000° С, мають нейтральні хромомагнезитовые вогнетриви, що складаються з 65 - 70% MgO і 25 - 28% FeO•Cr2O3. Вони застосовуються для кладки склепінь сталеплавильних печей.
До слабокислим вогнетривами відноситься шамот, що отримується випаленням суміші вогнетривкої глини і відходів шамотних виробів.Зміст глинозему Al2O3 в шамоте 30 - 42%; кремнезему SiO2 52 - 60% і оксиду заліза Fe2O3 1,5 - 2,5%. Шамот наведеного складу витримує нагрівання до 1610 - 1750° С і застосовується для футеровки доменних печей, вагранок і інших металургійних печей.
До нейтральних відносяться вуглецеві вогнетриви, виготовлені з графіту і шамоту на глиняній зв'язці. Вогнетривкість їх перевищує 2000°С. Застосовуються для кладки поду і нижній частині шахти доменних печей, пробок і склянок сталерозливних ковшів, тиглів та ін.
Отримують застосування нові вогнетривкі матеріали: цирконосодержащие (з двоокису цирконію ZrO2) карбідні (з карборунда SiC), нітрідние (з нітриду кремнію Si3N4) та ін.
|
| Категорія: Технологія металів | Додав: 25.09.2016
|
| Переглядів: 1797
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
