მოდით ვისაუბროთ კოქსის როლზე აფეთქების ღუმელში. მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ ამ მეტალურგიული წარმოების არსს.
დღეს რკინა და ფოლადი მზადდება აფეთქების ღუმელის პროცესის გამოყენებით, რომელშიც ღუმელი მნიშვნელოვანი კომპონენტია.
ერთეულის სპეციფიკა
განვიხილოთ მოწყობილობის მახასიათებლები, მისი დანიშნულება. აფეთქებული ღუმელის ძირითადი პროცესები დაკავშირებულია კოქსის დნობასთან. ეს არის ფოროვანი მასალა, რომელიც აგლომერდება ნახშირბადის მასისგან, რომელიც მიღებულია ნახშირის კალცინით ატმოსფერული ჟანგბადის არსებობის გარეშე.
ასაფეთქებელი ღუმელი არის მძლავრი და მაღალი ხარისხის დანადგარი, სადაც იხარჯება აფეთქებისა და დამუხტვის მნიშვნელოვანი რაოდენობა.
ნედლეულის დატვირთვა
თანამედროვე აფეთქება საჭიროებს მასში მასალების 4-6 საათის განმავლობაში გაჩერებას, აირისებრი ნივთიერებები - 3-12 წამი. თუ აირები მთლიანად გადანაწილებულია განივი მონაკვეთზეღუმელებში, შეგიძლიათ იმედი გქონდეთ დნობის მაღალ მაჩვენებლებზე, მიმდინარეობს რკინის წარმოება. აფეთქების ღუმელის პროცესი გულისხმობს აირების მოძრაობის გათვალისწინებას ზონებში, რომლებსაც აქვთ დაბალი დამუხტვის წინააღმდეგობა. ამიტომ, როდესაც იგი იტვირთება ღუმელში, ხორციელდება კორექტირება, კოქსის და აგლომერაციის გადანაწილება ღუმელის ჯვარედინი მონაკვეთზე ისე, რომ ისინი განსხვავდებოდეს გაზის გამტარიანობით. წინააღმდეგ შემთხვევაში, გაზების უფრო დიდი პროცენტი დატოვებს ღუმელს მნიშვნელოვანი ტემპერატურით, რაც უარყოფითად იმოქმედებს თერმული ენერგიის გამოყენებაზე, აფეთქებული ღუმელის პროცესი არ იქნება სრულად ეფექტური.
იმ ადგილებში, რომლებსაც აქვთ მაღალი წინააღმდეგობა, აირის ნარევი გაივლის ოდნავ გახურებულს, საჭირო იქნება დამატებითი სითბო ღუმელის ქვედა ნაწილში, რის შედეგადაც მნიშვნელოვნად გაიზრდება ნედლეულის მოხმარება.
რა სხვა ფუნქციების გათვალისწინებაა მნიშვნელოვანი ჩამოტვირთვისას? ღორის რკინის წარმოების პროცესი აფეთქების ღუმელში არის ენერგო ინტენსიური წარმოება. ამიტომ ღუმელის კედლებთან გამოიყენება ნაკლებად გაზგამტარი აგლომერატის ფენა, ხოლო ცენტრში გაზრდილია კოქსის ფენა, რის გამოც გაზის ნაკადი გადანაწილდება ცენტრში. მასალები თანაბრად არის განლაგებული გარშემოწერილობის გარშემო.
დამუხტი იტვირთება ცალკეულ ნაწილებში - არხებში. ერთი ნაწილი შედგება რამდენიმე სკიპისგან, მადნის ნაწილისგან (აგლომერატი), კოქსისგან. ორიგინალური ინგრედიენტების თანაფარდობას ექსპერტები ადგენენ.
ასაფეთქებელი ღუმელის პროცესი იძლევა ნედლეულის ერთობლივ კვებას, რომლის დროსაც კოქსისა და აგლომერაციის ნარჩენები გროვდება დიდ კონუსზე და შემდეგ იტვირთება ღუმელში.
სერიის განაწილების კორექტირება
კოქსისა და აგლომერატის განაწილება ზედა ნაწილებზე კონტროლდება შემდეგი მეთოდებით:
- დიდი კონუსზე ნედლეულის რიგის შეცვლა;
- მოქმედებს გაყოფა და გაყოფილი სერვისები;
- მოძრავი ფირფიტები დამონტაჟებულია ზედა კედლებთან.
აფეთქებითი ღუმელის პროცესი მოიცავს გარკვეული კანონზომიერებების გათვალისწინებას ნაყარი მასალების დანერგვისას:
- დიდი კონუსიდან ჩამოვარდნილი ნედლეულის ზემოდან ამაღლება - სავარცხელი;
- დამუხტვის მწვერვალზე (ჩავარდნის ადგილზე) გროვდება წვრილი, დიდი ნაწილაკები ძირს ძირს ეშვება, შესაბამისად, ამ ზონაში მუხტის გაზგამტარობა უფრო დიდია;
- მწვერვალზე გავლენას ახდენს ზევით შევსების დონე, ისევე როგორც მანძილი დიდი კონუსით;
- დიდი კონუსი ბოლომდე არ ჩამოდის, ამიტომ კოქსის პატარა ნაჭრები ხვდება პერიფერიაზე.
ძირითადად ღუმელის ცენტრი იღებს მასალას საკვების გამოტოვებიდან, რომლებიც ბოლო იყო ჩატვირთული დიდ კონუსში. თუ თქვენ შეცვლით დატვირთვის ბრძანებას, შეგიძლიათ მიაღწიოთ მასალების გადანაწილებას ზედა ნაწილზე.
გამოყენებული მუხტის ღუმელის მოცულობაზე განაწილების პროცესის გასაკონტროლებლად გამოიყენება ორი კონუსის აპარატი. ცოტა ხნის წინ, ზოგიერთი აფეთქების ღუმელი აღჭურვილია მოძრავი ფირფიტებით ზედა კედლებთან, რაც საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ დახრილობის კუთხე, გადაიტანოთ ისინი ჰორიზონტალურ სიბრტყეში.
თეფშებზე დავარდნილი მუხტის ნაჭრები აირეკლება მათგან, რაც საშუალებას გაძლევთ ნედლეულის ზედა ნაწილის გარკვეულ ზონებში მიმართოთ.
ღუმელის ვარიანტებიშემცირების გარეშე
ღუმელებში, რომლებსაც არ აქვთ კონუსის ჩამტვირთავი მოწყობილობა, ნედლეულის ჩატვირთვა ხორციელდება მონაცვლეობით იხსნება ორი სასხლეტი ბუნკერის მეშვეობით. ნედლეული მათ მიეწოდება დახრილი სარტყლის კონვეიერებით, რომლებზეც მკაფიო ინტერვალებით განლაგებულია კოქსი და აგლომერაცია. ერთი ნაწილი შემოდის სარტყლიდან ერთ ბუნკერში, შემდეგ იგი იხსნება ღუმელის თავზე მბრუნავი დახრილი უჯრის გასწვრივ. განტვირთვის პერიოდში ისინი აკეთებენ დაახლოებით ათ სრულ ბრუნს ფიქსირებული ცენტრალური ღერძის გარშემო.
ჩატვირთვის ციკლი
ჩვეულებრივია მას ვუწოდოთ დამუხტვის მასალების პარტიების განმეორებითი რაოდენობა. მაქსიმალური ნაწილი განისაზღვრება დამტენის მექანიზმის საკეტის ბუნკერის მოცულობით. ულუფების რაოდენობა ერთ ციკლში შეიძლება იყოს 5-დან 14-მდე. როგორ მივიღოთ აფეთქების პროცესის პროდუქტები სრულად? ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად, მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ პროცესის არსს. ნარევში ნახშირორჟანგის გაზრდილი შემცველობით, დაბალი ტემპერატურა ხელს უწყობს აფეთქების ღუმელში სითბოს გაცვლისა და ქიმიური პროცესების სისრულეს. იმისათვის, რომ აპარატმა ეკონომიურად და ინტენსიურად იმუშაოს, უნდა შემცირდეს ნახშირორჟანგის რაოდენობრივი შემცველობა ღერძის გასწვრივ და ღუმელის პერიფერიაზე, ხოლო კედლებიდან ერთი ან ორი მეტრის სიმაღლეზე - გაიზარდოს..
ტემპერატურის კონტროლი ახალ ღუმელებში ხორციელდება გარსაცმის ხვრელების მეშვეობით ზონდების შეყვანით. ყველა პროცესისთვის სავალდებულოა ზევით შევსების დონის კონტროლი.
ინოვაციებს შორის არის უკონტაქტო დონის გაზომვის მეთოდების გამოყენება მიკროტალღური და ინფრაწითელი სენსორების ჩვენებაზე დაფუძნებული.
ტემპერატურის განაწილების მახასიათებლები
სითბოს გარდა, რომელიც შემოდის გახურებული აფეთქებით, როგორც სითბოს ძირითადი წყარო გაზებისა და დამუხტვისთვის, რომელიც ახორციელებს აღდგენას და სითბოს დანაკარგების კომპენსირებას, შესაძლებელია დანაკარგების კომპენსირება გამოთავისუფლებული სითბოთი. კერის ზედა ნაწილში საწვავის წვის დროს. როდესაც აირისებრი პროდუქტები კერიდან მაღლა მოძრაობენ, სითბო ეშვება მუხტის ცივ მასალამდე და ხდება სითბოს გაცვლა. მსგავსი პროცესი განმარტავს ტემპერატურის ვარდნას 1400-დან 200 გრადუსამდე ღუმელის ზედა გამოსასვლელში.
მოაშორეთ ზედმეტი ტენიანობა
მოდით განვიხილოთ ძირითადი ფიზიკური და ქიმიური პროცესები აფეთქების ღუმელში. მუხტში, რომელიც იტვირთება აფეთქების ღუმელში, არის ჰიგიროსკოპიული ტენიანობა. მაგალითად, კოქსის შემადგენლობაში მისი შემცველობა შეიძლება იყოს ხუთ პროცენტამდე. ტენიანობა ზემოდან სწრაფად აორთქლდება, ამიტომ მის მოსაშორებლად დამატებითი სითბოა საჭირო.
ჰიდრატის ტენიანობა ჩნდება, როდესაც ყავისფერი რკინის მადანი და კაოლინი ჩაიტვირთება აფეთქების ღუმელში. თანამედროვე რკინის წარმოების პრობლემის გადასაჭრელად ეს მადნები პრაქტიკულად არ გამოიყენება ნედლეულად.
კარბონატების დაშლის პროცესები
ნახშირმჟავას მარილები შეიძლება შევიდეს აფეთქების ღუმელში. გაცხელებისას ისინი იშლება კალციუმის და ნახშირბადის ოქსიდებად და ამ პროცესს თან ახლავს საკმარისი რაოდენობის ენერგიის გამოყოფა.
ბოლო დროს, თითქმის არცერთი საბადო არ ჩაიტვირთა აფეთქებულ ღუმელში. რა როლი აქვს ნაკადებს აფეთქების ღუმელის პროცესში? ისინი ზრდის მის ეფექტურობასსაშუალებას გაძლევთ შეამციროთ წარმოების ხარჯები. ფლუქსირებული აგლომერაციის გამოყენების წყალობით, კირქვის სრული მოცილებით აფეთქების ღუმელიდან მუხტიდან შესაძლებელია მნიშვნელოვანი კოქსის დაზოგვა. აგლომერაციის დროს კირქვის დაშლის პროცესი უზრუნველყოფილია დაბალი ხარისხის საწვავის წვით.
რკინის აღდგენა
რკინა შეჰყავთ აფეთქების ღუმელში ოქსიდების სახით. პროცესის მთავარი მიზანია ოქსიდებიდან რკინის მოპოვების მაქსიმალურად გაზრდა შემცირებით. პროცესის არსი არის ჟანგბადის მოცილება, ამისათვის გამოიყენება ნახშირბადი, ნახშირბადის მონოქსიდი, წყალბადი. ნახშირბადთან შემცირებას ეწოდება პირდაპირი პროცესი, ხოლო რეაქციას აირისებრი ნივთიერებებით - არაპირდაპირი ურთიერთქმედება. რა არის მათი განმასხვავებელი ნიშნები? უშუალო რეაქციაში ნახშირბადი მოიხმარება, რის შედეგადაც მისი რაოდენობა მნიშვნელოვნად მცირდება. ოქსიდებიდან რკინის შემცირების მეორე ტიპი მოითხოვს წყალბადის ჭარბ რაოდენობას.
პროცესი წარმოქმნის მყარ რკინას. თუჯის აღდგენის ხარისხი არის 99,8%. ამრიგად, მხოლოდ 0.2 -1% იქცევა წიდად.
მანგანუმის თუჯის დნობა
ხელახლა გადამუშავებული თუჯის დნობის პროცესში მანგანუმი აფეთქების ღუმელში აგლომერატის სახით ხვდება. გარკვეული რაოდენობით მანგანუმის მადნები მანგანუმის სილიკატების სახით ხელს უწყობს მანგანუმის თუჯის წარმოებას.
აღდგენა მანგანუმის ოქსიდებიდან ხდება ეტაპობრივად. პროცესის დასასრულებლად ღუმელში მაღალი ტემპერატურა უნდა იყოს დაყენებული. ღორის რკინის დნობის პროცესს თან ახლავსმანგანუმის შემცირება მხოლოდ 55-65% თანაფარდობით. დღეისათვის მანგანუმის მადნებისა და მანგანუმის სიმცირის გამო ტექნოლოგიურ ჯაჭვში გამოყენებულია მანგანუმის თუჯის მცირე რაოდენობა. დაბალმანგანუმიან თუჯებზე გადასვლისას შესაძლებელია დაზოგოთ არა მარტო მანგანუმი, არამედ კოქსიც, ვინაიდან მისი მოხმარება ლითონის პირდაპირი შემცირებისთვის შემცირდება.
დასკვნა
ასაფეთქებელი ღუმელის პროცესი რკინისა და ფოლადის დნობის ერთ-ერთი მთავარი მეთოდია. იმისდა მიხედვით, თუ რა კომპონენტებია შეყვანილი საწყის ნარევში, ამჟამად მიიღება მზა პროდუქტის სხვადასხვა სახეობა. მიღებული თუჯის და ფოლადის გამოყენების სფეროებიდან გამოვყოფთ: მანქანათმშენებლობას, ქიმიურ მრეწველობას, მედიცინას, ხელსაწყოების დამზადებას.
