Домна пешінің құрылысы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

Кіріспе
6
1 Домна пешінің құрылысы
2 Домна пешінде шикіқұрам материалдарының жылжуы
3 Домна пешінде жылу алмасу
3.1 Домна пешінде қож түзілу
4 Домна пеші мен цехтың жылдық өнімін есептеу
5 Домна өндірісіндегі өнеркәсіптік қауіпсіздік талаптары
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

7
10

11
11
14
19

21
22

КІРІСПЕ

Домна пеші, домна - темір кентасынан шойын қорытуға арналған шахталық пеш. Ол темір-бетонды іргетасқа орнатылған көлденең қимасы дөңгелек биік шахта түрінде жасалады. Домна пешінің сыртқы беті қалыңдығы 30 - 35 мм темірмен тысталған, ішкі беті отқа төзімді материалдармен (жоғары бөлігі шамот кірпішімен, ал төменгі бөлігі, негізінен, көміртекті болат блоктармен қаланған) астарланған. Пештің ішкі бетінің балқымауы үшін және пеш қорабын (қаптамасын) жоғары температурадан қорғау мақсатында домна пешінде суы айналып тұратын салқындатқыштар пайдаланылады. Пештің сыртқы қорабы мен колошниктің құрылғысы іргетасқа орнатылған бағаналарға бекітіледі. Шихта (кентас, агломерат, кокс, флюс, т.б.) пеш колошнигіне скиптермен (сусымалы материалдар салынатын ыдыс) беріледі. Ауа үрлеуіш машинадан шыққан үрлеу пешінің горнына (көрігіне, яғни пештің төменгі бөлігіне) айнала орналасқан қыздырғыштар (мұнда ауа 1000 - 1200ºС-қа дейін қызады) мен фурмалық приборлар арқылы жіберіледі. Сонымен қатар пешке фурмалар арқылы қосымша отын да (табиғи газ, мазут немесе көмір тозаңы) енгізіледі. Қорыту өнімдері горнның төменгі бөлігінде орналасқан балқыма ағатын науалармен шойын және шлак тасығыш шөміштерге жіберіледі. Пеште пайда болатын колошник газы пеш күмбезінде орналасқан газ шығарғыштар арқылы әкетіледі. Шойын ағатын науаның осі мен кентас тиегіш үлкен конус жиегінің аралығы домна пешінің пайдалы биіктігі, ал оған сәйкес келетін көлем оның пайдалы көлемі деп аталады. Домна пеші үздіксіз жеті - он жыл бойы жұмыс істей алады. Қазіргі кездегі домна пештерінің биіктігі жүз метрге дейін жетіп, ал пайдалы көлемі 5000 м3-ден асып, тәулігіне 6000 т шойын қорыта алады. Қосалқы бөліктерін қоса есептегенде домна пеші күрделі инженерлік құрылыс болып табылады. Домна пештеріне қажетті шикізат - кентастарды ұсақтау, агломерат жасау, шихтаны тиеу, ауаны қыздыру және оны үрлеу, қорыту процесінің өнімдерін жинау, сақтау, тасымалдау процестері күрделі механизмдермен, автоматты құралдармен жабдықталған. Қазақстанда Теміртау қаласындағы Испат - Кармет акционерлік қоғамы құрамында төрт домна пеші бар.

І Домна пешінің құрылысы

Домна пеші шикіқұрам ман урлеуді өте көп мөлшерде қорытатын қуатты және өнімділігі үлкен агрегат. Қазіргі заманғы домна пешінің тәулігіне 23000 т шикіқұрам, 18000 т үрлеу, 1700 т табиғи газ қорытып, 12000 т шойын, 4000 т қож және 27000 т колошник газын беру мүмкіндігі бар.
Домна пеші шахталық пеш түріне жатады. Домна пешінің қимасы 1-ші суретте келтірілген.

1-сурет- Домна пешінің қимасы.Домна пешінің қимасы. 1- колошник; 2- шахта; 3 - кеңбөлік; 4 - заплечиктер; 5 - көрік.

Пештің көлемін оның пайдалы көлемі бойынша есептеу қабылданған. Пайдалы көлем V деп шойын ағынөзегі осінен колошниктегі тиеу деңгейіне дейінгі жұмысшы кеңістік көлемін айтады. Пештің толық және пайдалы биіктігі ескеріледі. Пештің толық биіктігі Н шойын ағын өзегінің осінен колошниктің үстіне дейінгі қашықтық.
Пешке үстінен шикіқұрам материалдары тиеледі: агломерат (шекемтас), кен, кокс. Пеште жүретін процестердің нәтижесінде шикіқұрам баяу төмен қарай түседі. Шикіқұрам пеште 4-6 сағат болады.

2-сурет-Домна пешінің құрылысы.
1- фундамент; 2 - колошник; 3 - шойын ағызатын ағынөзек; 4 - шойын науалар; 5 - фурма қондырғылары; 6 - ауа құбыры; 7 - маратор сақинасы; 8 - шеген; 9 - болат қаптама; 10 - колошник; 11-үлкен конус; 12 - кіші конус; 13- тиеу қондырғысының айналмалы механизмы; 14 - қабылдау құйғысы; 15,19 - газ шығару құбырлары; 16 - скип; 17 - құйғы; 18 - скиптік көтергіштің құйғаш көпірі; 20-құйғы (табақ); 21 - шойын ағызатын ағынөзек; 22 - жұмысшы алаңы.

Пештің төменгі жағынан көріктің жоғарғы деңгейінен фурмалар арқылы қыздырылған ауа үрленеді. Үрлеудегі оттегінің әсерінен кокс жылу бөле жанады. Түзілген газ түріндегі ыстық жану өнімдері шикіқұрамның бойымен жоғары көтеріліп, оны қыздырады. Газдар пеште 3-12 сек. уақыт болады.
Шикіқұрам пештің ішінде төмен қарай қыздырыла жылжығанда темір оксидтері тотықсызданады. Тотықсызданған темір көміртектенеді, балқиды да тамшылары көрікке ағып, шойын түзіледі. Шикіқұрамның тотықсызданбаған оксидтері шахтаның төменгі жағында және кеңбөлікте балқып, қож түзеді, ол да көрікке ағып жиналады.
Көрікте жиналған температурасы 1450-15000С қож бен шойын әлсін-әлсін шойын және қож ағынөзектері арқылы пештен ағызып отырылады.
Пеш фундаментке 1 орнатылады, сырты болат қаптамамен 9 қапталған. Қаптаманың іші суытқыштар орнатылған отқа төзімді кірпіштермен шегенделген 8. Пештің төменгі жағында шойын ағызып алатын 3 және қож ағызып алатын 21 ағынөзектер орналасқан. Пештің айналасында шеңберлң ауа құбыры 6 жүргізілген, оған қыздырылған үрлеу беріледі. Пеш колошнигінің 10 жоғары жағында колошник қондырғысы орналасқан, оған пештен домна газын шығаруға арналған газ құбырлары 15,19 кіреді.
Пештен ағынөзектермен 3 шығарылған балқыған шойын шойын науаларға 4 түсіп, олар арқылы шойын тасымалдайтын ожауға ағызылады.Ал ағынөзектен 21 шығарылған қож қож науасы арқылы қож тасымалдаушы ожауға түседі немесе қожды грануляциялайтын қондырғыға беріледі.

2 Домна пешінде шикіқұрам материалдарының жылжуы

Балқыту барысы тұрақты жүрген кезде домна пешінде материалдардың төмен жылжуы біркелкілігімен және саздылығымен сипатталады.
Шикіқұрам материалдарының пеште жылжуына фурма маңында кокстың жану процесінің маңызы зор. Кокстың жануының нәтижесінде кокстың жаңа үлесінің түсуіне қажетті бос кеңістік пайда болады және пеш ішінде орын алатын шикіқұрамның көлемін кішірейтетін екіншілік факторлар жүруіне жағдай жасалады. Екіншілік факторларға балқу, әктастың ыдырауы, шикіқұрамның механикалық тығыздалуы және газ ағынымен тозаңның шығуы жатады. Біріншілік және екіншілік факторлар бірігіп шикіқұрамның көлемінің кемуіне және оның біртіндеп төмен жылжуына әкеледі.
Материалдардың механикалық тығыздалуы әртүрлі өлшемдегі кесектерге тән. Шикіқұрам жылжығанда ұсақ кесектер ірі кесектердің арасындағы кеңістікті толтырады.
Агломераттың 0,5 мм ден кем және кокстың 3 мм ден кем түйіршіктері шикіқұрам бағанасы арқылы өтетін газ ағынына ілеседі. Бұл тозаң шикіқұрам бағанасының арасындағы көптеген лабиринттерде қонады. Бұл тозаң пешке тиелген шикіқұрамның массасының 20% дейін жетеді.
Шикіқұрамды балқытқаннан, шойынды көміртектіндергеннен және көміртегі газданғаннан кейін фурма маңына жететін материалдардың көлемін келесі теңдеу бойынша анықтауға болады:

Ω = (1-p)(Vк-q)Vбас·рколрф (1)
мұнда ρ - тікелей тотықсыздану индексі;
Vк - кокс көлемі , м3(т шойынға);
Vбас - пешке тиелген материалдардың жалпы көлемі, м3(т шойынға);
ρкол - кокстың колошниктегі сеппелі массасы,тм3;
ρф - кокстың фурма маңында сеппелі массасы, тм3;
q - шойынды көміртектендіруге жұмсалған кокс көлемі, м3(т шойынға);
Ω - фурмаға дейін жеткен материал көлемі, м3.
Тікелей тотықсыздану деп көміртегі тікелей тотықсыздандыруға жұмсалған кокстың пешке тиелген барлық коксқа қатынасын айтады.
Бұл теңдеу бойынша домна пешінің жұмысының әртүрлі жағдайына байланысты материалдардың тиеу жерінен фурма маңына жеткенге дейін көлемінің кемуіне әсер ететін факторлардың салыстырмалы мөлшерін есептеуге болады.
Колошникте материалдардың жылжу жылдамдығы 20 дан 260 мммин аралығында болады. Фурма деңгейінен төмен материалдардың жылжуы шойын мен қожды жинау және оларды ағызып шығару режиміне байланысты.
Шойын мен қожы ағызғаннан кейін көріктің барлық көлемі тек коксқа толады. Үстінен келіп түсетін шойын мен қож алдымен кокстың түйіршіктерінің арасында орналасады. Бұл кезде фурмаларға кокс тек үстіңгі жағынан келеді. Шойын мен қож жиналған сайын олардың деңгейі көтеріледі.
3 Домна пешіне жылу алмасу
3.1 Домна пешінде қож түзілу

Шикіқұрам қабатында температураның таралуы домналық процесті анықтайтын маңызды шарттардың бірі болады. Шикіқұрамның қабатында температураның таралуы толығымен шикіқұрам мен жылутасымалдағыш газдың арасындағы жылу алмасуына тәуелді. Жылудың негізгі бөлігі пеш көрігінде отынның жану процесі кезінде бөлінеді. Бөлінген жылу пештің төменгі жағында толығымен сіңірілмейді. Жылудың мардымды бөлігі жоғарғы зоналарға беріледі. Домналық балқыту жағдайында пеш фурмаларының маңында түзілген газ жылу тасымалдағыш болады, ал қатты шикіқұрам мен шойын және қож балқымалары жылу сіңіргіш болады.
Шикіқұрамның түйіршікті материалдарының қабатында жылу беру конвекция, сәуле шығару және жылу өткізу арқылы жүреді. Конвекция газдардан қатты материалдарға жылу берудің негізгі түрі. Сәуле шығару фурмалар маңында үлкен роль атқарады, онда отынның жануы нәтижесінде жоғары температура түзіледі. Жылу өткізгіштік шикіқұрам материалдарының түйіршіктерін бетінен ортасына дейін қыздырғанда орын алады.
Жылу алмасу пештің әртүрлі зоналарында әртүрлі жүреді. Домна пешінде жылу алмасудың қазіргі теориясы бойынша жылу алмасудың екі сатысы бар: жоғарғы және төменгі, сонымен қатар орташа температуралар зонасы, оны резервтік зона деп атайды. Пештің биіктігі бойынша жылу алмасу сипатын пеш биіктігі бойынша температураның өзгеруі көрсетеді (3-ші сурет).

3- сурет - Пеш биіктігі бойынша газдардың температурасының өзгеруі.
1- пештің шеті бойынша; 2,3 - аралық зонада; 4 - пеш центрі

Графиктен көрінетіні, пештің жоғарғы және төменгі зоналарында пеш биіктігінің бірлігіне шаққанда, ортаңғы зонаға қарағанда температураның төмендеуі күштірек. Бұл пештің жоғарғы және төменгі бөліктерінде жылу алмасу ортаңғы зонаға қарағанда қарқындырақ жүретінін көрсетеді. Пеш зоналарында газдың температурасы шикіқұрамның температурасына қарағанда жоғары.
Пештің биіктігі бойынша ортаңғы бөлігін резервтік немесе салт (холостой) зона деп атайды. Бұл жерде шикіқұрам мен газдың температурасының айырмашылығы аз.
Газ бен шикіқұрамның температурасының айырмашылығының минималды мөлшерін жылуалмасудың аяқталмау дәрежесі деп атайды.
Домна қожының түзілуі күрделі процесс. Оған шикіқұрамның қызуы және жұмсаруы, шикіқұрамның балқуы, алғашқы қождың тұзіліп көрікке ағуы, көрікте ақырғы қождың қалыптасуы кіреді. Пеште қожды түзу шикіқұрамдағы бос тау жынысын пештен шығаруға қажет.
Пешке тиелген шикіқұрам қабат-қабат болып орналасады. Домналық балқыту кезінде төмен жылжитын агломерат пен кокстың кезектесуі сақталады. 1000-1100 ºС дейінгі зоналарда шикіқұрам қатты күйін сақтайды. 1000-1100ºС температурада шикіқұрам жұмсарып пластикалық жағдайға көшеді. Пеште пластикалық зона пеш қимасы бойынша әртүрлі биіктікте орналасып, әртүрлі пішінде болуы мүмкін (4-ші сурет):

4- сурет - Пластикалық зонаның домна пешінде орналасуы.
а - газ ағынының шеттен жүруі; б,в - газ ағынының аралық жүруі; г - газ ағынының ось бойында жүруі.

Суретте садақшалармен қызған кокстың арасыныан өтетін газ ағынының қозғалысы көрскетілген. Жабысқан шикіқұрамның бөліктері газ өткізбейді. Пластикалық зонаның түрі мен орналасуы пеш қимасы бойынша газ ағыныың таралуына байланысты.

Жұмсару процесі кезінде түйіршіктер бір-біріне жабысып кесектенеді. Пластикалық зонада алғашқы қож түзілу прцесі жүреді. Пластикалық зонадан төмен, температура 1200-1250ºС кезінде шикіқұрам балқиды. Түзілген балқыма балқыған бос тау жынысынан және тотықсызданбаған темір мен марганец оксидтерінен (FeO және MnO) тұрады да, алғашқы қож болады. Құрамы бойынша бұл қож ақырғы қожан өзгеше, өйткені онда шамамен 5-15% FeO және MnO бар. Бұл алғашқы қож төмен қарай ағып, аса қызған кокс арқылы өткенде FeO және MnO тікелей тотықсызданады да, қож темір және марганец бойынша кедейленеді.
Қождың температурасы 1400 - 1560℃
Қождың құрамы мен физикалық қасиеттері балқыту процесі мен алынатын шойынның сапасына маңызды әсер етеді.

4 Домна пеші мен цехтың жылдық өнімін есептеу

Пештің көлемін оның пайдалы ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.