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2016-08-18고로는 야금 공정에서 없어서는 안될 장비입니다. 이러한 용광로는 오래전에 등장하여 철광석을 녹여 각종 생활용품, 군용 무기 등으로 만들 수 있었습니다. 오늘날의 용광로는 어떤 모습이며 이 단위는 무엇입니까? 우리 자료에서 이것에 대해.
용광로 사진
용광로는 오랜 역사를 가지고 있습니다. 처음으로 그러한 단위는 14 세기에 유럽에 나타났습니다.
불과 몇 세기 후인 16세기에 용광로가 러시아 영토에 도달했습니다.
용광로에서는 주철을 녹이는 과정이 연속적으로 수행됩니다. 용해를 위한 원료는 로 위에서 로드되고 연료와 산소를 공급하기 위한 시스템은 아래에서 제공됩니다. 가열하면 철광석이 녹습니다.
고성능으로 스토브는 상당히 단순한 디자인과 우수한 신뢰성으로 구별됩니다. 이러한 조건에서만 장비 작동으로 원하는 결과를 얻을 수 있습니다.
그러나 현대의 용광로는 어떻게 작동합니까?
우리는 고로의 디자인과 일부 기능에 대해 알게 되었습니다. 이제 이 산업 장비에서 발생하는 기술 프로세스를 이해할 필요가 있습니다.
고로는 지속적으로 작동하기 때문에 유지 관리에 각별한 주의가 필요합니다.
세 가지 유형의 정밀 검사가 있습니다.
수리 및 추가 장비 업그레이드를 수행하기 위해 고로가 멈추는 것은 드문 일이 아닙니다. 따라서 제조업체는 장비 가동 중지 시간의 빈도를 줄여 손실을 줄입니다.
고로는 그 크기와 기능에 놀라움을 주는 독특한 장치입니다.
용광로 또는 용광로는 야금 산업에서 철 금속을 생산하는 데 사용되는 복잡한 기술 장비 세트입니다. 실제로 이것은 용광로뿐만 아니라 보조 장치를 포함하는 큰 구조입니다.
무너지다
용광로는 무엇입니까? 그녀는 한 가지 목표를 가지고 있습니다. 기계, 장비 및 기타 금속 함유 제품의 제조를 위한 야금에 사용될 주철을 얻는 것입니다.
고로의 작동 원리는 다음과 같습니다. 코크스가 있는 광석 장입, 석회석 플럭스가 수용 챔버에 로드됩니다. 하부에서는 주철/철합금과 별도로 용융 슬래그를 주기적으로 생산합니다. 용광로의 재료 수준은 방출 중에 감소하기 때문에 새로운 장입 배치의 동시 적재가 필요합니다.
작업 과정이 일정하고 산소 공급이 제어되어 연소가 유지되어 효율성이 향상됩니다.
용광로의 설계는 광석 처리의 연속 공정을 보장하고 용광로의 수명은 100년이며 주요 수리는 3-12년마다 수행됩니다.
현대의 고로는 1829년 최초로 고로에 공급되는 공기를 가열하기 시작한 J. B. Neilson에 의해 발명되었으며, 1857년 E. A. Cowper가 특수 재생식 공기 가열기를 도입하여 사용하게 되었습니다.
이를 통해 코크스 소비량을 3분의 1 이상으로 크게 줄이고 노의 효율을 높일 수 있었습니다. 그 이전에는 첫 번째 고로가 실제로 날로 불어난 것이었습니다.
카우퍼, 즉 재생 공기 히터를 사용하면 고로의 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 기술 위반 시 관찰되는 갑상선종을 줄이거나 완전히 제거할 수 있었습니다. 우리는 이 발명이 프로세스를 완벽하게 만드는 것을 가능하게 했다고 안전하게 말할 수 있습니다. 현대의 용광로는 이 원칙에 따라 정확하게 작동하지만 오늘날의 제어는 자동화되고 더 큰 보안을 제공합니다.
현대식 주철 제련 용광로는 주철 총량의 약 80%를 제공하며, 주입 현장에서 즉시 전기 제련소 또는 노상 공장으로 공급되며, 이곳에서 철 금속이 필요한 품질의 강철로 변환됩니다.
잉곳은 주철에서 얻은 다음 큐폴라 주조를 위해 제조업체로 보내집니다. 슬래그와 주철을 배출하기 위해 탭홀이라고 하는 특수 구멍이 사용됩니다. 그러나 현대 용광로는 분리되지 않고 하나의 공통 입구가 사용되며 특수 내열 판으로 주철과 슬래그를 공급하는 채널로 나뉩니다.
고로 공정은 용광로 공동의 과잉 탄소에 전적으로 의존하며 모든 구성 요소가 적재되고 가열될 때 내부에서 발생하는 열화학 반응으로 구성됩니다.
용광로의 온도는 상부 바로 아래에서 200-250°C이고 코어에서 최대 1850-2000°C가 될 수 있습니다.
뜨거운 공기가 노에 공급되고 코크스가 고로에서 점화되면 온도가 상승하고 플럭스 분해 과정이 시작되어 결과적으로 이산화탄소 함량이 상승합니다.
재료의 기둥이 장입물에서 낮아지면 일산화철이 환원되고 기둥의 하부에서는 순수한 철이 FeO에서 환원되어 노로로 흘러 들어갑니다.
철이 배출됨에 따라 이산화탄소와 활발하게 접촉하고 금속이 포화되어 필요한 특성이 부여됩니다. 철의 총 탄소 함량은 1.7%만큼 낮을 수 있습니다.
용광로의 단면도(다양한 옵션):
용광로의 설계는 매우 복잡하며 다음 요소를 포함하는 대규모 단지입니다. 
용광로의 높이는 40m, 무게는 최대 35,000톤에 달할 수 있으며 작업 영역의 용량은 단지의 매개 변수에 따라 다릅니다.
정확한 값은 기업의 작업량과 목적, 금속 수용량 및 기타 매개 변수에 대한 요구 사항에 따라 다릅니다.
더 자세한 장치 버전:
고로의 작동 상태를 유지하기 위해 정기적으로(3~15년마다) 주요 수리를 수행합니다. 세 가지 유형으로 나뉩니다.
고로는 선철을 생산하기 위한 설비일 뿐만 아니라 수많은 보조 장치도 갖추고 있습니다. 이들은 장입 및 코크스 공급 시스템, 슬래그, 용철 및 가스 제거, 자동 제어 시스템, 카우퍼 등입니다.
용광로의 작동 원리는 수세기 전과 동일하게 유지되지만 현대 컴퓨터 시스템과 생산 자동화로 인해 용광로가 더 효율적이고 안전해졌습니다.
용광로의 현대적인 디자인은 공급 공기를 가열하기 위해 카우퍼를 사용하는 것을 포함합니다. 1200°C까지 노즐의 가열을 제공하는 내열재로 만들어진 순환 작용의 설치입니다.
Cowper는 노즐이 800-900°C로 냉각될 때 켜지므로 프로세스의 연속성을 보장하고 코크스 소비를 줄이며 구조의 전반적인 효율성을 높일 수 있습니다.
이전에는 이러한 장치가 사용되지 않았지만 19세기부터 사용되었습니다. 그것은 반드시 용광로의 일부입니다.
카우퍼 배터리의 수는 단지의 크기에 따라 다르지만 일반적으로 최소 3개는 있어야 하며 사고 가능성과 운용성을 유지하면서 수행됩니다.
상단 장치 -이 부분은 조정 된 계획에 따라 작동하는 3 개의 가스 잠금 장치를 포함하여 가장 책임 있고 중요합니다. 
이 노드의 작동 주기는 다음과 같습니다.
스킵은 특별한 차지 리프터입니다. 이러한 갤러시 리프터의 도움으로 경사 고가도로를 따라 공급되는 스킵 피트에서 원료가 포획됩니다.
그런 다음 덧신이 뒤집어져 충전물을 적재 영역으로 공급하고 새로운 부분을 위해 아래로 돌아갑니다. 오늘날 이 프로세스는 자동으로 수행되며 제어를 위해 특수 컴퓨터 장치가 사용됩니다.
퍼니스 랜스의 노즐은 캐비티로 향하게되어 용융 과정을 관찰 할 수 있습니다. 이를 위해 특수 공기 덕트를 통해 내열 안경을 착용한 관찰자를 장착합니다. 절단 시 압력은 2.1-2.625MPa의 값에 도달할 수 있습니다.
탭홀은 주철과 슬래그를 배수하는 데 사용되며, 탭한 직후 특수 점토로 단단히 밀봉됩니다. 이전에는 플라스틱 점토 코어로 제작된 총이 사용되었지만 오늘날에는 구조에 근접할 수 있는 원격 제어 총이 사용됩니다. 이 결정으로 프로세스의 트라우마와 사고율을 줄이고 신뢰성을 높일 수 있었습니다.
선철 생산은 수익성이 높은 사업이지만 심각한 재정적 투자 없이 철금속 생산을 확립하는 것은 불가능합니다. "장인 조건"의 DIY 용광로는 단순히 실현할 수 없으며 많은 기능과 관련이 있습니다.
그러나 집에서 금속을 녹일 수있는 모조 용광로 (미니 고로)를 조립할 수 있습니다.
그러나 이러한 작업은 최대한 주의를 기울여야 하며 경험이 없는 경우에는 매우 낙담합니다. 왜 그런 디자인이 필요할 수 있습니까? 대부분의 경우 이것은 연료를 가장 효율적으로 사용하는 온실이나 오두막의 난방입니다.
집에서 구조를 만들려면 다음을 준비해야 합니다.
프로세스가 매우 더럽고 여유 공간이 필요하기 때문에 모든 작업은 거리에서만 수행해야 합니다.
이러한 자체 제작 오븐의 특징은 다음과 같습니다.
"가정용"용광로의 주요 차이점은 연소실로 공기 접근이 제한된다는 것입니다. 즉, 장작이나 석탄의 연기는 낮은 수준의 산소에서 발생합니다. 산업용 용광로는 비슷한 원리로 작동하지만 가정용 용광로는 가열에만 사용되며 챔버 내부의 온도는 충분하지만 금속을 녹일 수는 없습니다.
고로 제조는 대량 생산이 불가능한 자원 집약적이고 고가의 공정입니다. 고로는 산업에서만 사용되기 때문에 내부 기반 시설의 많은 시설과 구성 요소를 포함하는 특정 야금 단지에 대한 설계 및 조립이 수행됩니다. 이 상황은 러시아 연방뿐만 아니라 자체 야금 시설을 갖춘 다른 국가에서도 관찰됩니다.
고로의 제조 및 설치 비용은 작업의 복잡성으로 인해 상당히 높습니다. 2011년에 설치된 Rossiyanka라고 하는 대형 고로 7단지가 그 예입니다. 비용은 430 억 루블에 달했으며 RV 및 외국의 최고의 엔지니어가 생산에 참여했습니다. 
컴플렉스에는 다음 노드가 포함됩니다.
복잡한 성능:
새로운 복합 단지는 하루에 9450톤 이상의 선철 생산을 보장하고 용광로의 유효 부피는 490입방미터, 작업량은 3650입방미터입니다. 고로의 설계는 폐기물이 없고 환경 친화적인 선철, 화력 발전소용 고로 가스 및 도로 건설에 사용되는 슬래그를 부산물로 얻을 수 있도록 합니다.
용광로 - 산업 규모의 철광석 처리를 통해 선철을 얻을 수 있는 야금 장비.
기술의 특성은 얻은 제품의 고품질뿐만 아니라 코크스의 경제적 소비를 제공합니다. 생산 과정에서 컴퓨터 시스템을 사용하여 용융 조건을 제어하고 엄격하게 지정된 특성을 가진 제품을 얻을 수 있습니다.
←이전 기사 다음 기사 →고로는 엄청난 양의 장약과 폭발을 소모하는 강력하고 고성능의 장치입니다. 현대식 최대 규모의 고로는 매일 약 23,000톤의 장입물, 18,000톤의 고로, 1,700톤의 천연 가스를 소비하고 12,000톤의 선철, 4,000톤의 슬래그 및 27,000톤의 탑 가스를 생산합니다. 따라서 대형 고로에서 매분 약 9톤의 선철이 제련됩니다. 이처럼 많은 양의 재료를 지속적으로 공급하고 생산하려면 용광로의 설계가 단순하고 매우 신뢰할 수 있어야 합니다.
용광로 - 샤프트 형 용광로 (그림 19). 장입물 - 소결(펠렛)과 코크스는 위에서부터 부분적으로 용해로에 지속적으로 장입되어 천천히 가라앉습니다. 용광로에서의 체류 기간은 4 ... 6 시간이며, 송풍구를 통해 용광로 하단 (난로 상단)에 폭발이 공급됩니다 - 가열 된 공기; 랜스에서 폭발의 산소로 인해 코크스가 열 방출과 함께 타버리고 뜨거운 연소 생성물이 충전 컬럼을 통해 위쪽으로 이동하여 가열합니다. 퍼니스에서 가스의 체류 시간은 3…12초입니다.
쌀. 19. 2원추 장입장치가 있는 고로의 일반적인 모습:
1 - 기초; 2 - 열; 주철 생산을 위한 3-홀; 4- 주철 거터; 5 - 송풍구 장치; b - 환형 공기 덕트; 7 - 케이싱의 마라토 링; 8 - 안감; 9 - 강철 케이스; 10 - 상단; 11 - 큰 원뿔; 12 - 작은 원뿔; 13 - 충전 장치의 회전 메커니즘; 14 - 수신 깔때기; 15, 19 - 가스 배출구; 16 - 건너뛰기; 17 - 깔때기; 18 - 경사 다리; 20 - 깔때기 (그릇); 슬래그 방출을 위한 21홀; 22 - 플랫폼.
난방비를 낮추면 그 안의 산화물에서 철이 환원되어 침탄, 녹고 노로 속으로 떨어져 선철을 형성하고 로 하부(갱의 바닥, 증기)에 있는 환원되지 않은 산화물이 녹는다. , 슬래그를 형성하여 노로로도 흘러 들어갑니다. 1450 ... 1500 ° C의 온도를 갖는 난로에 축적되는 주철 및 슬래그는 주철 및 슬래그 탭 구멍을 통해 주기적으로 방출됩니다.
2원추 장입장치가 장착된 고로의 일반적인 모습이 그림 1에 나와 있습니다. 19. 용광로는 기초 1에 놓여 있으며 대부분이 땅에 묻혀 있습니다. 외부에서 용광로는 단단한 강철 케이싱 9로 둘러싸여 있습니다. 케이싱 내부에는 케이싱의 내부 표면에 부착된 냉장고에 의해 냉각되는 라이닝(8)이 있습니다. 용광로(난로)의 하부에는 주철 방출을 위한 구멍(3)과 슬래그 방출을 위한 구멍(21)이 있습니다.
환형의 라이닝된 공기 덕트(6)는 가열로로부터 열풍(공기)이 공급되는 가열로 주위에 배치됩니다. 환형 공기 덕트는 화로의 둘레에 위치한 수많은 풍구 장치(5)에 블라스트를 공급하는 역할을 하며, 이를 통해 블라스트가 화로의 상부로 들어갑니다.
퍼니스의 상위 10개 위에는 상단 장치가 있습니다. 이것은 용광로에서 고로 가스를 제거하는 역할을 하는 가스 배출구(15, 19)를 포함합니다. 충전(로딩) 장치 및 충전 및 가스 제거의 CI 로딩과 연결된 기타 여러 메커니즘. 충전 장치의 요소는 다음과 같습니다. 깔때기(그릇)(20)를 닫는 큰 원뿔(11); 깔때기(17)와 회전을 보장하는 메커니즘(13)을 닫는 작은 원뿔(12); 장입물이 스킵(16)을 뒤집어서 밖으로 쏟아지고 스킵이 경사교(18)의 레일을 따라 상부로 전달되는 수용 깔때기(14).
용광로 상부의 케이싱 및 라이닝의 심각성은 케이싱 및 기둥 2의 마라토 링 7을 통해 기초로 전달됩니다. 탭 구멍 3을 통해 용광로에서 배출되는 액체 철은 위에 위치한 주철 트로프 4로 들어갑니다. 작업 플랫폼(22)과 그들을 통해 주철 국자로; 탭홀(21)을 통해 배출된 슬래그는 현장(22)에 위치한 슬래그 슈트를 통해 슬래그 레이들로 또는 액체 슬래그의 노 과립화 설비로 흐른다.
용광로의 프로파일은 라이닝에 의해 제한되는 작업 공간의 윤곽이라고 합니다. 수평(횡단) 단면에서 프로파일은 가변 직경의 원입니다.
수직 축 단면의 노 프로파일이 그림 1에 나와 있습니다. 이십; 프로파일의 주요 요소는 노의 유용한 부피를 구성하는 난로, 어깨, 증기, 샤프트 및 상단입니다. 주철 탭 구멍의 축으로부터의 체적 - O.Ch.L. -하강 위치에서 충전 장치의 움직이는 요소의 바닥까지 (유용한 부피는 주철 탭 구멍의 축에서 도미의 석조까지 난로 하부의 부피 1을 포함하지 않습니다. 액체 철의 비 배수 층이있는 곳, 충전 장치의 요소가있는 퍼니스의 돔 3에 의해 제한된 볼륨 2).
쌀. 20. 고로 프로필
탑은 원기둥 모양을 하고 있으며 위에서 부하를 받는 전하를 받는 역할을 한다. 상단 아래에는 아래쪽으로 확장되는 샤프트가 있습니다. 이 팽창은 가열의 결과로 부피가 증가하는 충전 물질을 자유롭게 낮추는 데 필요합니다. 짧은 실린더인 raspar는 확장 샤프트에서 테이퍼 숄더로 부드러운 전환을 만드는 역할을 합니다.
어깨는 잘린 원뿔 형태로 만들어집니다. 충전물의 광석 부분이 여기에서 녹기 때문에 그 모양이 필요합니다. 그 결과 충전물의 부피가 감소하고 테이퍼링 숄더로 인해 충전물이 노로에 너무 빨리 떨어지는 것을 허용하지 않습니다. 후자는 원통형으로 하부에 액상철과 슬래그가 축적되고 상부에 블라스트가 공급되어 여기에서 연료(코크스)가 연소된다.
고로의 주요 크기는 사용 가능한 부피입니다. 러시아에서는 용광로가 표준 설계에 따라 제작되며 이에 따라 1033, 1386, 1513, 1719, 2002, 2300, 2700, 3000, 3200, 4500, 55000 및 55000 및 .
기초는 용광로의 기초이며 용광로의 질량에 의해 생성된 하중을 지면으로 전달하는 역할을 합니다. 기초 면적은 용광로의 질량(예: 충전량이 5000m3인 용광로의 질량이 450톤에 도달함)과 토양에 가해지는 압력이 2.5kg을 초과해서는 안된다는 사실을 고려하여 계산됩니다. / cm 2.
기초는 두 부분으로 구성됩니다(그림 21): 밑창 1이라고 하는 하부 지하와 그루터기 2라고 하는 상부. 밑창은 콘크리트로 만들어지고 그루터기는 내화성 콘크리트로 만들어집니다 1400 ... 1500 ° C의 내화성 충전재인 내화점토를 사용하여 콘크리트에 내열성을 부여합니다. 잘게 분쇄된 내화 점토 또는 내화 점토 첨가제가 포함된 포틀랜드 시멘트가 결합제로 사용됩니다.
쌀. 21. 5500m 3의 부피를 가진 용광로의 기초와 바닥 - 기초의 밑창; 2 - 그루터기; 3 - 탄소 블록; 4 - 냉장고; 5 - 도미 바닥의 공기 냉각 밑창은 두께가 4 ... 6 m이고 그루터기의 두께가 2 ... 3.5 m인 팔각형 슬래브 형태로 만들어지며 현대 용광로의 기초는 공기 냉각에 의한 과열 및 열 파괴로부터 보호됩니다. 도미의 바닥 (도미와 그루터기의 접합부).
강철 기둥은 대부분의 용광로(그림 19, 2)의 기초 바닥에 놓여 용광로 상부 구조의 하중을 전달합니다.
고로의 케이싱은 강판으로 만든 원통형 및 원추형 벨트로 구성된 용접 구조입니다. 상부 케이싱의 두께는 20… 40이고 하부는 40… 60mm입니다. 케이싱은 충격강도, 강도, 연성, 내열성이 높은 강재(16G2AF, 10G2S1, 14G2 등)로 제작되었습니다.
대부분의 용광로는 marator 또는 marator 링(그림 19, 7)이 있는 케이싱이 있습니다. 수평으로 위치한 강판의 링으로 샤프트 하단과 어깨 상단의 케이싱에 용접됩니다. marator와 기둥 (그림 19, 2)을 통해 퍼니스 상부의 하중이 기초로 전달됩니다. 또한, Marator는 샤프트와 증기를 놓기위한 지지대 역할을합니다.
최근 몇 년 동안 건설 된 3000 ... 5000 m 3의 국내 용광로는 자체지지로 제작되기 시작했습니다. 마라토 링이 없는 부드러운 케이스. 동시에 케이싱에서 샤프트 벽돌을지지하기위한 조건이 악화되었으며 5500m 3의 부피를 가진 새롭고 더 강력한 가정용 용광로에서 케이싱은 자체지지되지만 작은 marator 링이 있습니다. 광산 벽돌을 지원합니다.
랜스, 주철 및 슬래그 탭홀, 수평 냉장고(있는 경우), 수직 냉장고 고정용 볼트 구멍 및 물 공급 파이프용 노 케이싱에 컷아웃이 만들어집니다.
냉장고는 차가운 공업용수의 도움으로 용광로의 라이닝과 케이싱을 냉각시키고 화학적으로 정제된 물을 끓여서 증발 냉각시키는 역할을 합니다. 스토브 쿨러는 케이싱과 라이닝 사이에 수직으로 위치하여 널리 사용됩니다. 냉장고는 물을 순환시키기 위해 코일 형태로 내부에 강철 튜브가 채워진 주철 스토브입니다. 냉장고는 볼트로 오븐 케이스에 부착됩니다.
증발 냉각에서 증기 잠금의 형성을 피하기 위해 끓는 물은 아래에서 위로 이동해야 합니다. 따라서 두 개 이상의 수직으로 배열된 튜브를 슬래브에 붓고 아래에서 각각에 물을 공급하고 위에서 배출합니다.
용광로의 내화 라이닝(조적)은 열 손실을 줄이고 케이싱을 고온에 대한 노출 및 액체 금속 및 슬래그와의 접촉으로부터 보호하도록 설계되었습니다.
적용 내화물. 고로의 라이닝에는 고품질(고로) 내화점토 벽돌, 고알루미나 벽돌, 탄소 블록, 때로는 탄화규소 벽돌이 사용됩니다. 샤모트는 SiO 2 와 Al 2 O 3 를 기본으로 합니다.
용광로의 경우 표준은 각각 최소 42, 41 및 39%의 Al 2 O 3 함량을 갖는 3가지 등급의 내화점토 제품을 제공합니다. 밀도 및 강도 증가, 높은 내화성 (> 1750 ° C), 낮은 함량의 Fe 2 O 3 (< 1,5 %).
Al 2 O 3 함량이 높은 벽돌은 노의 바닥을 놓는 데 사용되며 함량이 낮은 벽돌은 상단을 놓는 데 사용됩니다. 또한, 부피가 1033m3 이하인 퍼니스의 경우 표준은 Al 2 O 3 함량이 더 낮고(> 37%) 내화성(> 1730°C), 강도 및 밀도가 낮은 내화점토 등급을 제공합니다. 벽돌의 길이는 230mm(일반) 및 345mm(1.5mm)입니다. 다양한 길이의 벽돌을 사용하면 석조 조인트의 우수한 인터레이스가 보장됩니다.
도미 산란에 사용되는 고알루미나 뮬라이트 벽돌은 내화성이 1800°C 이상인 Al 2 O 3가 63% 이상 함유되어 있습니다. 고로 탄화규소 벽돌은 72% 이상의 SiC와 7% 이상의 질소를 함유하고 있으며, Al 2 O 3 및 SiO 2 기반 내화물과는 현저하게 높은 강도와 열전도율을 가지고 있습니다.
탄소 블록은 바인더로 소량의 콜타르 피치를 추가하여 코크스와 탄 무연탄으로 만들어집니다. 블록의 길이는 3 ... 4m에 이르며 단면은 400 × 400 및 550 × 550mm인 직사각형입니다. 대형 고 알루미나 벽돌 (400 × 200 × 100 mm)과 결합 된 블록은 용광로의 가장 낮은 부분 인 도미를 놓는 데 사용됩니다.
내화 벽돌 사이의 이음새는 벽돌 등급에 해당하는 모르타르로 만든 모르타르로 채워집니다. 모르타르는 분쇄된 샤모트와 내화 점토로 구성된 분말입니다. 책임감 있는 유형의 벽돌의 경우 모르타르에 소량의 계면활성제 및 접착제(소다, 아황산염-알코올 증류액)를 추가하여 사용하여 가소성을 높이면서 수분이 적은 용액을 준비할 수 있습니다.
탄소 블록 사이의 이음매를 채우기 위해 코크스와 타르 피치로 구성된 탄소 페이스트가 사용됩니다. 블록 사이의 간격은 수직 조인트의 경우 0.5mm 이하, 수평 조인트의 경우 1.5mm 이하로 허용됩니다.
브림. 이전에는 용광로의 도미가 고품질 내화 점토 벽돌로 배치되었습니다. 그러나 용광로의 부피가 증가하고 제련이 강화되면서 그러한 석조물이 급속하게 파괴되었습니다. 따라서 현재 도미는 전체 탄소로 만들어지거나 탄소와 고알루미나 내화물로 결합됩니다. 탄소질 내화물의 사용은 열전도율이 높기 때문에 과열이 감소하고 결과적으로 도미 벽돌의 파괴가 감소하기 때문입니다.
뿔. 송풍구 수준까지 난로의 안감은 탄소 블록으로 이루어지며, 송풍구 및 주철 및 내화점토(> 42% Al 2 O 3) 벽돌의 슬래그 탭홀 지역에서는 여기의 탄소가 폭발에 의해 산화될 수 있기 때문에 산소, 이산화탄소 (CO 2) 및 내화 덩어리의 증기. 무수 탭홀 덩어리에서 작업할 때 주철 탭홀 영역은 탄소 블록으로 만들어집니다. 용광로를 불어내는 동안 탄소 블록의 산화를 방지하기 위해 한 줄의 내화 점토 벽돌에서 벽돌로 보호됩니다.
난로 바닥의 안감 두께는 1600mm에 이릅니다. 외부에서 난로 벽돌은 평활판 냉장고로 냉각됩니다.
어깨. 어깨를 놓는 것은 얇은 벽(두께 230 또는 345mm)의 내화점토(> 42% Al 2 O 3) 벽돌로 한 줄로 만들어지는 반면 벽돌은 벽돌을 부은 주변 판 냉장고에 인접해 있습니다. 때로는 내화 점토 대신 탄화 규소 벽돌이 사용됩니다. 어깨 안감이 빨리 닳아 없어지고 대신 냉장고 표면에 스컬층(고화된 슬래그와 작은 전하 조각)이 형성됩니다.
광산과 라스파. 증기의 부설과 샤프트의 냉각된 부분(아래에서 높이의 ~ 2/3)은 내화점토(> 41 ... 42% Al 2 O 3) 또는 탄화규소 벽돌로 만들어지며, 샤프트의 냉각되지 않은 상부 부분은 > 39% Al 2 O 3 를 함유한 내화점토로 만들어집니다. 벽돌은 드레싱에 두세 줄로 놓여 있습니다.
증기로 광산을 놓는 것은 두껍고 중간이며 얇은 벽이 될 수 있습니다. 이전에는 두꺼운 벽의 벽돌이 벽돌에 묻혀 지지대 역할을하는 수평 냉각 장치와 함께 널리 사용되었습니다 (샤프트 상단의 두께는 800 ... 900 mm 및 증기 영역에서 최대 1300 mm). 그러나 쿨러가 서로 멀리 떨어져 있기 때문에 케이싱이 제대로 냉각되지 않고 라이닝이 마모 된 후 국부 과열이 발생하여 열 변형 및 균열 가능성이 있습니다.
또한 수평형 냉장고 설치를 위한 케이싱의 홈은 강도를 감소시키고 케이싱의 기밀성을 떨어뜨립니다. 이와 관련하여 최근에는 얇은 벽과 중간 벽의 광산이 만들어졌습니다. 벽이 얇은 샤프트(및 증기)는 수직 리브 냉장고에 의한 냉각으로 냉각된 부분에서 230-345mm, 상부 비냉각 부분에서 575-690mm의 벽돌 두께를 가지며 일부 냉장고에는 수평 돌출부가 있어 벽돌을 지지하고 선반을 유지하는 데 도움이 됩니다.
중간 벽 샤프트는 575 ... 900 mm의 냉각된 부분에서 석조 두께를 가지며 700 mm의 냉각되지 않은 부분에서 냉각은 수평 늑골이 있는 냉각기와 수평으로 결합된 수직 늑골이 있는 냉각기 또는 수평이 있는 수직 늑골이 있는 냉각기에서 결합됩니다. 난간.
샤프트의 증기 및 냉각 부분에서 벽돌이 마모됨에 따라 스컬 층이 형성됩니다. 용광로 케이싱의 가열시 팽창하는 석조의 압력을 줄이고 파열을 방지하기 위해 70 ...
맨 위. 상단 라이닝 자체는 케이싱에 배치된 한 줄의 내화점토 벽돌로 구성됩니다. 그 뒤에는 장전 과정에서 위에서 떨어지는 장약 조각의 타격을 감지하는 "로 보호"가 있습니다. 그것의 광범위한 다양성은 강철 세그먼트로 구성됩니다 - 내화 점토 벽돌로 채워진 캐스트 중공 상자. 세그먼트는 상단 높이를 따라 여러 개의 링 행에 있습니다. 원주를 따라 인접한 세그먼트는 볼트로 상호 연결됩니다.
전체 상단 보호 장치는 여러 개의 행거를 사용하여 케이싱에 부착되며, 각 행거는 브래킷 구멍에 삽입된 핀에 자유롭게 매달려 있는 귀걸이에 연결된 수직 플레이트에 세그먼트가 부착됩니다. 후자는 케이스에 볼트로 고정됩니다. 이러한 서스펜션을 사용하면 가열의 결과로 샤프트 벽돌이 수직 방향으로 성장하는 경우 모든 세그먼트가 위쪽으로 이동할 수 있습니다.
난로는 조건부로 코크스가 타는 상부 송풍구 구역과 액체 철과 슬래그를 축적하는 역할을하고 주철 및 슬래그 탭 구멍이있는 금속 수신기의 두 부분으로 나뉩니다. 현대 용광로의 난로 높이 (주철 꼭지 축에서 어깨까지의 거리)는 3.2 ... 3.9m이며 부피가 5500m 3 인 가장 강력한 가정용 용광로에서는 다음으로 증가합니다. 5.7미터
선철 탭홀은 도미 위 600 ... 1800mm에 위치하고 탭홀 아래에 위치한 금속 리시버 부분은 액체 철의 비 배수 또는 "죽은"층으로 채워집니다. 이 층은 난로의 주철 흐름에 의한 도미의 침식을 방지하고 고온에 노출되지 않도록 보호하는 데 필요합니다. 소량의 용광로는 1 개의 주철 탭 구멍, 약 2000m 3 용적의 용광로 - 2개, 용적 2700m 3 용광로 - 3개, 용적 3200 ... 5500m 3 용광로 - 4개 탭홀.
4개의 교대로 작동하는 탭홀이 있는 대형 용광로에서 하루에 주철 배출구의 수는 18 ... 24개에 달하고 부피가 1000 m 3인 용광로는 4 ... 5입니다.
슬래그 탭 구멍은 주철 탭 구멍의 축 위 1.4 ... 2.0m에 위치하며 부피가 2700m 3 이하인 용해로는 소위 "상부" 슬래그를 방출하는 역할을 하는 두 개의 슬래그 탭 구멍이 있습니다. 또한 슬래그의 일부는 주철 탭홀("하부" 슬래그)을 통해 주철과 함께 흐릅니다. 4개의 주철 탭홀이 있는 3200 ... 5500 m 3 부피의 용광로에서 거의 모든 슬래그는 주철과 함께 주철 탭홀을 통해 배출되며, 이 용광로에서는 예비가 있는 하나의 슬래그 탭홀이 만들어집니다. 값.
주철 탭 구멍이 그림에 나와 있습니다. 22. 용광로 케이싱의 꼭지 구멍을 위한 컷아웃은 내부에 내화점토 벽돌이 늘어서 있는 강철 환형 프레임 2로 프레임이 형성됩니다. letka는 난로와 프레임의 벽돌에 있는 관통 채널입니다. 너비가 250...300이고 높이가 400...500mm인 이 채널은 내화 포격 매스로 채워져 있습니다. 덩어리로 주철을 풀기 위해 드릴을 회전시키는 드릴링 머신을 사용하여 직경 50 ... 80mm의 구멍을 뚫습니다. 주철이 방출 된 후 전기 총을 사용하여 탭홀 채널이 내화 덩어리로 막혔습니다.
쌀. 22. 주철 노치: 슬래그 탭홀은 슬래그 장치라고 하는 보강재 프레임으로 되어 있으며, 이는 로 냉장고의 개구부에 배치되고 로 케이싱에 부착됩니다. 슬래그 장치는 그림 1에 나와 있습니다. 23.
쌀. 23. 슬래그 장치 텔레스코픽으로 연결된 요소로 구성됩니다. 용접 또는 스탬핑된 중공 수냉식 랜스 1(직경 50...70mm), 주조 구리 중공 냉각기(슬래그 허점) 2, 냉각수용 침수 나선형 코일이 있는 주철 냉각기 3 , 유사한 디자인의 주철 수냉식 허점 4 및 장치가 노 케이싱에 부착되는 프레임 5.
장치의 모든 요소는 원추형으로 되어 있어 손상 시 쉽게 교체할 수 있습니다. 슬래그 랜스의 개구부는 특수 기계적 마개를 사용하여 금속 플러그로 닫힙니다. 슬래그 장치의 원추형 공동은 내화 덩어리로 채워져 있으며 슬래그가 용광로를 빠져 나갈 수 있도록 구멍이 잘립니다. 튜브(6)는 송풍구에 물을 공급하는 데 사용됩니다.
난로 상부에는 난로의 주철 탭홀의 축으로부터 원주를 따라 2700...3500 mm 떨어진 곳에 일정한 간격으로 송풍구를 설치하여 1100...1300 까지 가열된 송풍 ° C, 천연 가스 및 기타 연료 첨가제(연료유, 미분탄)가 용광로에 들어갑니다.
부피가 1033~5500m3인 기존 용광로에서 송풍구의 수는 16...42)입니다.
환형 공기 덕트에서 난로로 폭발을 공급하는 장치의 복합체를 풍구 장치라고 합니다(그림 24).
쌀. 24. 송풍구 도구 장치의 주요 부분은 내부 직경이 140…190mm이고 물로 냉각되는 구리 중공 에어 랜스 1입니다. 송풍구는 석조물에서 용광로로 300…500mm 거리로 돌출되어 있습니다.
랜스는 구리 중공 주조 엠브레이어(2)에 설치되고 엠브라저는 플랜지가 있는 볼트로 노 케이싱에 부착되는 채워진 나선형 튜브가 있는 주철 냉장고(캐빈)(3)에 설치됩니다. 랜스, 허점 및 냉각기는 흐르는 물에 의해 냉각됩니다.
환형 공기 덕트(12)로부터 송풍구(1)로 공급된 블래스트는 그것에 부착된 슬리브(11)와 고정 분기관(엘보)(10)을 통과하고; 2개의 행거(8)와 교체 가능한 노즐(4)로 노즐(10)에 부착된 가동 니(7). 가동 니(7)는 노 케이싱에 부착된 스프링 텐셔너(5)를 사용하여 풍구에 대해 노즐을 누릅니다.
장치의 견고함을 보장하기 위해(가열 등으로 인해 개별 요소가 뒤틀린 경우) 랜스 노즐, 노즐 이동식 엘보 및 이동식 엘보우 파이프(10)의 접합부에 볼 조인트가 제공됩니다( 조인트는 구면을 따라 날카롭게됩니다). 움직일 수 있는 무릎의 끝에는 풍구 구역의 작동을 모니터링하기 위해 유리로 덮인 엿보기(6)가 제공됩니다.
슬리브, 분기 파이프(10) 및 이동식 엘보우는 내화점토 벽돌로 내부를 둘러싸고 있습니다. 노즐은 내부에 얇은 라이닝이 있는 강철로 만들어졌습니다.
랜스와 허점은 주기적으로 타서 변경하기 위해 텐셔너 5가 분리되고 서스펜션 8이 느슨해지며 이동식 무릎이 서스펜션 8의 축 9를 중심으로 노즐, 랜스 및 허점을 제거하기에 편리한 위치로 돌립니다.
열풍이 송풍구에 공급되는 환형 공기 덕트(12)는 내화점토 벽돌로 라이닝되어 있으며 용광로의 부피에 따라 800~1800mm의 투명 직경을 가지고 있습니다.
상부 장치는 고로(장입 장치 등)에 장입물을 장입하고 가스(가스 배출구)를 제거하고 장비를 설치하도록 설계된 일련의 메커니즘을 지원하는 역할을 하는 다층 금속 구조입니다.
가스 콘센트. 고로 가스를 제거하기 위해 용광로의 돔에 구멍이 있고 이 구멍에서 가스 배출구가 올라갑니다. 일반적으로 가스 배출구의 수는 4개이며 먼저 대칭적으로 쌍으로 연결된 다음 0 표시에 있는 집진기로 내려가는 하나의 가스 덕트로 연결됩니다(5000 ... 5500 m 3 부피의 용광로에는 각각 8개의 가스 배출구와 2개의 하강 가스 덕트). 수직 양초 (파이프)는 가스 배출구의 상단에서 출발하여 대기 밸브로 끝나며 용광로의 압력이 허용치를 초과하면 대기 중으로 가스를 방출합니다. 밸브가 있는 양초의 수는 2개에서 4개이며, 용광로가 멈출 때 가스를 방출하는 역할도 합니다.
충전 장치. 그것은 전하, 즉 상부 단면에 필요한 분포를 로드하도록 설계되었습니다. 퍼니스 및 로딩 중 퍼니스의 견고함을 보장하기 위해, 즉, 공기가 퍼니스에 들어가는 것을 방지하여 폭발 가능성을 유발하고 퍼니스 가스가 대기로 방출되는 것을 방지합니다.
대부분의 고로에는 이중 원추 장입 장치가 장착되어 있으며 새로운 디자인의 장입 장치가 아닌 새로운 용광로가 건설되고 있습니다.
2-콘 충전 장치가 그림 1에 나와 있습니다. 25 ㄱ.
주요 요소는 다음과 같습니다.
쌀. 25. 투콘 충전 장치(a) 및 비콘 회사 "Pol-Würth"(b): 크고 작은 원뿔은 위아래로 움직일 수 있습니다. 상단 위치에서 큰 원뿔은 깔때기 2에 대해 누르고 작은 원뿔은 깔때기 10에 대해 눌러 대기에서 퍼니스의 작업 공간을 격리합니다. 낮아진 상태에서 원뿔의 위치는 점선으로 표시됩니다. 작은 원뿔은 중공의 관형 막대(5)에, 큰 것은 중공 막대(5) 내부를 통과하는 막대(3)에 매달려 있어 원뿔이 서로 독립적으로 낮추고 올라갈 수 있습니다. 깔때기 10은 작은 원뿔과 함께 회전을 보장하는 드라이브에 연결됩니다.
장입물은 경사교(9)의 레일(8)을 따라 움직이는 두 개의 스킵(카트)에 의해 상단으로 전달됩니다. 맨 위 위치에서 앞바퀴는 구부러진 레일을 따라 굴러 가고 뒷바퀴는 구부러진 다른 레일을 따라 굴러 건너 뛰기의 뒤쪽을 들어 올리기 때문에 7 번 건너 뛰기 (그림 25, a 참조). 이 경우 혼합물의 일부가 수용 깔때기를 통해 작은 원뿔의 표면에 부어진 후 하강하고 재료가 큰 원뿔의 표면으로 쏟아지고 작은 원뿔이 즉시 상승합니다.
비슷한 방식으로 2~6개의 스킵이 큰 원뿔의 표면에 로드됩니다(피드 획득). 그런 다음 작은 원뿔이 올라가면 큰 원뿔이 낮아지고 공급 재료가 용광로에 쏟아진 후 큰 원뿔이 올라갑니다.
다음으로 큰 원뿔(2~6회 건너뛰기)에 새 피드가 수집되지만 작은 원뿔을 낮출 때마다 깔때기 10으로 60° 회전합니다. 이 피드를 큰 원뿔을 낮추고 올려 용광로에 넣으면 다음 피드가 그 위에 그려집니다. 동시에 작은 원뿔을 낮추기 전에 깔때기로 원래 위치에서 120 ° 회전합니다. 후속 피드 픽업 시 회전 각도는 180° 등입니다.
이러한 분배기의 회전 덕분에 사료는 경사교(9) 아래 한 곳으로 떨어지지 않고 상부 주변부에 비교적 고르게 분포된다.
로딩 과정에서 콘은 교대로 작동합니다. 하나가 낮아지면 다른 하나가 올라가 (닫힘) 퍼니스의 견고성을 보장합니다.
인터콘 공간에서 작은 콘을 낮추면 대기압에 해당하는 압력이 생성되고 큰 콘은 로 내 가스의 압력을 받아 낮아지는 것을 방지합니다. 큰 원뿔을 내린 후 노의 가스 압력과 동일한 압력이 원뿔 사이 공간에 생성되어 작은 원뿔이 열리는 것을 방지합니다.
인터콘 공간과 퍼니스의 압력을 동일하게 하기 위해 순수한 가스가 퍼니스의 가스 압력에 가까운 압력으로 인터콘 공간으로 공급됩니다. 이것은 이퀄라이징 밸브의 도움으로 큰 콘을 낮추기 전에 수행되며 작은 콘을 낮출 때 릴리프 밸브는 콘 사이 공간에서 대기로 가스를 방출합니다. 이퀄라이징 밸브의 작동은 자동화되고 충전 장치의 콘 작동과 연동됩니다.
장치의 약점은 해당 깔때기가있는 원뿔의 조인트입니다. 여기서, 노의 압력 증가로 인해 고로 가스가 누출되고 그 안에 포함된 먼지가 금속의 마모를 유발합니다. 따라서 콘의 저항은 낮고 작습니다. 콘은 거의 6 개월마다 교체되고 큰 것은 1.5 ... 2.5 g 후에 교체됩니다.
많은 원추형 로딩 장치 중에서 Paul Würth 회사(룩셈부르크)의 디자인은 그 자체로 잘 입증되었습니다. 그러한 장치의 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 25, 나.
주요 요소:
50...80 m3 용량의 수문통 5에는 상단 4개, 하단 7개 가스 차단 밸브 및 배치 계량 게이트 6이 장착되어 있습니다. 아래쪽이 닫힐 때 열리고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 차단 밸브(9)는 장입 장치를 수리하는 동안 노를 밀봉하는 역할을 합니다.
충전은 다음과 같이 로드됩니다. 빈 호퍼(6) 위에 수용 깔때기(2)가 설치되어 있고, 하부 밸브(7)와 벙커의 셔터(6)가 닫힌 상태에서 상부 가스 차단 밸브(4)가 열리고, 깔때기의 셔터(3)를 열면 배치가 공급됩니다. 배치 컨베이어 1에서 벙커로; 호퍼를 채운 후 깔때기 셔터와 상부 가스 차단 밸브를 닫습니다.
장입물을 퍼니스로 내리기 위해 하부 가스 절단 밸브가 열린 다음 호퍼의 장입구 6이 열리는 반면, 호퍼 밖으로 쏟아지는 재료의 비율은 장입구의 개방 정도에 따라 결정됩니다. 파이프(8)를 통해 호퍼에서 쏟아져 나오는 재료는 회전 트레이(11)로 들어가고 로 내로 굴러 내려갑니다. 호퍼를 비운 후 차지 게이트 b와 하부 가스 차단 밸브 7을 닫고 호퍼 비우는 동안 트레이는 주어진 프로그램에 따라 트레이의 각도를 변경하면서 최소 10회전을 합니다. 7 ... 53 ° 내에서 언 로딩은 60 ... 140 초 지속됩니다.
오른쪽 및 왼쪽 호퍼 5는 교대로 작동합니다. 하나의 호퍼가 채워지면 다른 호퍼의 재료가 퍼니스로 언로드됩니다. 컨베이어 1의 혼합물은 수용 깔때기 2를 움직여 특정 벙커로 보내집니다. 가스 밀봉 밸브는 혼합물과 접촉하지 않고 밀봉 기능만 수행하므로 수명이 연장됩니다.
로딩 장치의 작동 동안, 가스 차단 밸브를 열기 전에, 호퍼(5)의 압력은 노의 압력 또는 대기압과 동일해집니다. 먼지가 많은 고로 가스가 벙커 5에서 대기로 방출되는 것을 방지하기 위해 가정용 노에는 먼지 억제 시스템이 제공되며, 이는 압력에서 장입물을 내리는 동안 벙커에 질소가 공급된다는 사실로 구성됩니다 퍼니스의 가스 압력보다 크므로 벙커와 퍼니스의 가스는 대기로 들어 가지 않습니다.
장치의 단점은 트레이의 복잡한 회전 메커니즘이 용광로의 돔에 위치하고 냉각 및 핫 탑 가스로부터 보호하기 위해 많은 비용을 소비해야한다는 것입니다 (10 ... 30,000m 3 / h) 질소 또는 정제된 냉각된 고로 가스; 또한 3~4개월에 한 번씩 가스 차단 밸브의 고무 개스킷을 교체하기 위해 용광로를 잠시 중단해야 합니다.
출처:
생산성은 오븐의 크기에 따라 결정됩니다. 샤프트 형 용광로의 부피가 2-5,000 입방 미터일 때 최대 전력이 관찰됩니다. m. 지름은 11-16m, 높이는 32-37m입니다.
용광로의 계획
용광로는 다음 요소로 구성됩니다.
맨 위;
광산;
증기;
어깨;
단조 공장;
브림.
맨 위- 작업 공간의 요소 중 하나로서 광산 섹션에 분포된 특정 수준의 자재를 제공합니다.
내 거- 온도가 장입물을 녹일 만큼 충분히 유지되는 고로의 원통형 부분. 철 환원은 용광로의 동일한 부분에서 발생합니다.
라스파- 주요 용융 공정을 위한 구조물의 가장 넓은 부분. 아래에는 과열과 용융물 및 슬래그가 구조의 다음 섹션으로 이동하는 데 기여하는 숄더가 있습니다.
뿔은 내화 점토 벽돌을 사용하여 만든 벽돌인 도미 위에 놓입니다. 뿔은 용광로에서 수집되는 부분입니다. 어깨와 난로 사이에는 뜨거운(산소가 풍부한 공기)와 천연 가스를 공급하기 위한 송풍구가 있습니다.
작동 원리
혼합물은 스킵 호이스트의 도움으로 공급되고 수신 깔때기로 들어갑니다. 장입물의 구성은 석회석, 코크스, 용융 소결 및 광석으로 표시됩니다. 펠릿을 추가할 수 있습니다.
상단 원뿔(대형 및 소형)이 교대로 작동하여 재료 혼합물을 샤프트로 옮깁니다. 고로의 운전 과정에서 점진적인 장입의 흐름이 발생합니다. 가열은 열 방출과 함께 코크스 연소의 결과로 수행됩니다.
노상 가스의 온도는 섭씨 1900도에서 2100도 사이입니다. N 2 , H 2 및 CO로 구성됩니다. 층에서 이동할 때 가열에 기여할 뿐만 아니라 철 환원 과정을 시작합니다. 높은 가스 온도는 공기 히터의 공기 온도가 높기 때문에 달성됩니다 (1000-2000도).
용광로에서 나오는 250-300도 온도의 가스는 용광로에서 먼지를 제거한 후 용광로입니다. 고로 가스의 낮은 발열량은 3.5 - 5.5 MJ/m 3 에 해당합니다. 구성이 다르며 천연 가스 공급과 산소로 폭발이 농축 된 결과로 결정되며 다음과 같은 물질로 표시됩니다.
N 2 - 43-59%;
CO - 24-32%;
CO 2 - 10-18%;
H 2 - 1-13%;
CH 4 - 0.2-0.6%.
기본적으로 고로 공기히터의 노즐에 일정한 온도를 주기 위해서는 가스가 필요합니다. 천연 또는 코크스 오븐 가스와 결합하여 열 및 가열로를 포함한 다양한 용광로에 사용됩니다.
고로 하부로 유입된 철은 용해되어 주철의 형태로 화로에 축적된다. 유체 슬래그는 밀도가 낮기 때문에 주철 표면에 산화물, 철이 결합되어 잔류합니다.
주기적으로 주철과 슬래그는 해당 탭홀(주철, 슬래그)을 통해 나옵니다. 슬래그의 양이 무시할 수 있는 경우에는 주철 탭 구멍만 사용됩니다. 슬래그 분리는 주조 현장에서 발생합니다. 액체 형태의 주철 온도는 1420 ~ 1520도입니다.
고로의 높은 생산성은 재생식 열교환기인 강력한 공기 히터의 존재로 인해 달성됩니다. 종종 용광로 공기 히터는 제작자를 기리기 위해 카우퍼라고 불립니다.
Cowper - 시트와 벽돌 노즐로 만들어진 실린더 형태의 수직으로 위치한 케이싱. 에어 히터의 연소실, 즉 하부는 버너와 열풍 덕트로 구성됩니다. 밸브는 패키지 아래 공간에 사용되어 배출구와 연도 및 냉기 덕트 연결을 제공할 수 있었습니다.
최신 버전의 용광로는 교대로 작동하는 4개의 카우퍼로 만들어집니다. 두 개의 카우퍼 중 하나의 노즐은 고온으로 가열된 연도 가스의 흡입으로 인해 가열되고 가열된 공기는 세 번째 카우퍼를 통해 침투합니다. 네 번째 카우퍼는 예비입니다.
송풍 시간은 50-90 분이며 냉각 된 카우퍼가 가열되고 다음으로 가장 뜨거운 카우퍼에서 송풍이 수행됩니다. 가열하는 동안 버너가 작동하고 연도 가스는 열린 밸브를 통해 장애물 없이 연도에 침투합니다. 이 때 온풍 덕트와 냉풍 덕트에 있는 밸브는 닫혀 있습니다.
연료 연소의 결과 연소 생성물이 형성되어 연소실에서 위쪽으로 이동하여 돔 공간으로 들어간 다음 하강하여 노즐을 가열합니다. 그 후에 만 250-400도 온도의 연료 제품이 연기 밸브를 통해 굴뚝으로 들어갑니다.
송풍하는 동안 역방향 프로세스가 발생합니다. 연기 밸브가 닫히고 버너가 작동하지 않는 동안 열기 및 냉기 덕트에 설치된 밸브가 열려 있습니다. 콜드 블라스트는 3.5-4 기압의 압력으로 언더필 공간에 공급된 다음 가열된 노즐을 통해 이동하고 가열된 형태로 연소실을 통과하여 열풍 공기 덕트로 유입됩니다. 용광로에.
특정 조건에서 폭발은 가습되고 질소 또는 산소로 농축될 수 있습니다. 질소를 사용하면 고로의 용해공정을 경제적으로 소비하고 제어할 수 있습니다. 천연 가스와 결합할 때 최대 35-40%의 산소로 폭발을 강화한 결과 코크스를 절약할 수도 있습니다. 습도를 3-5%로 높이면 카우퍼에서 더 높은 블라스트 가열 온도를 얻을 수 있습니다. 이러한 결과는 패킹의 복사열 전달 강화로 인해 달성됩니다.
카우퍼의 높이는 약 30-35m, 직경은 9m 이하이며 노즐의 상단과 하단은 각각 디나 또는 고 알루미나 벽돌과 내화물로 만들어집니다. 셀 4545, 13045, 110110mm는 두께가 40mm인 충전 벽돌에서 생성됩니다. 다른 패킹도 고로에 사용됩니다. 즉, 수평 통로와 원형 셀이 있는 6면 블록으로 구성된 패킹입니다. 노즐도 사용되며 그 기초는 고 알루미나 볼입니다.
벽돌 노즐의 각 입방 미터에 대해 대략 22-25 평방 미터의 가열 표면이 제공됩니다. m. 고로의 부피는 카우퍼 노즐 부피의 1-2배입니다. 예를 들어 용광로 부피가 3000 입방 미터입니다. m 볼륨 cowper는 약 2000 입방 미터가 될 것입니다. m (3000 / 1.5).
가장 일반적인 것은 연소실이 내장된 카우퍼입니다. 주요 단점 중 하나는 지붕의 과도한 가열, 노의 긴 작동으로 인한 연소실의 변형입니다. 카우퍼 버너는 원격일 수 있으며 연소실은 돔 아래에 위치할 수도 있습니다. 원격 버너가있는 경우 높은 내구성과 편의성이 제공되지만 이러한 장치의 가격은 가장 높습니다. 돔형 연소실이 장착된 카우퍼가 가장 저렴하지만 버너와 밸브가 상당히 높은 위치에 있기 때문에 작동이 더 복잡합니다.
부는 과정에서 공기가 가열되는 온도(1350~1400도)가 점차 낮아지며 1050~1200도 범위에 있습니다. 고정 고로를 사용하는 경우 온도를 제어하여 이러한 변동을 방지합니다. 냉풍 공기 덕트에서 찬 공기가 추가되면 원하는 표시기가 나타납니다. 폭발의 온도는 1000-2000도까지 감소하고 혼합물의 찬 공기 함량도 함께 감소합니다.
용광로에서 철 생산의 대략적인 재료 균형
1kg의 선철을 제련할 때의 열 균형을 고려하십시오. 저울을 컴파일할 때 소결, 주철, 슬래그 및 고로 가스가 고려됩니다.
펠렛: 산화철(III) - 81%, 이산화규소 - 7%, 산화칼슘 - 5%, 산화철(II) - 4%, 산화물 및 산화물 - 1%, 산화망간 - 0.3%, 산화인 - 약 0.09 %, 황 - 약 0.03%.
응집체: 산화철(III) - 63%, 산화철(II) - 16%, 산화칼슘 - 10%, 이산화규소 - 7%, 산화알루미늄 - 2%, 산화마그네슘 및 산화망간 - 1%, 산화인 - 약 0.25%, 황 - 약 0.01%.
주철: 철 - 94.2%, 탄소 - 4.5%, 망간 - 0.7%, 실리콘 - 0.6%, 황 - 약 0.03%.
슬래그: 산화칼슘 - 43%, 이산화규소 - 36%, 산화알루미늄 - 10%, 산화마그네슘 - 7%, 산화망간 - 2%, 산화철(II) 및 황 - 1%.
고로가스: 질소 - 44%, - 25.2%, 이산화탄소 - 18%, 수소 - 12.5%, 메탄 - 0.3%.
Fluxed Sinter를 사용한 결과 연료 소비량을 분석해 보겠습니다. 연료 비용은 천연 가스 및 코크스(기준 연료 510-560kg/합금 톤)의 소비량을 기준으로 결정되며, 총계는 공기 히터를 가열하기 위한 가스 소비량(기준 연료 90-100kg/톤) 고로 가스의 출력을 제외하고(합금 170~210kg/합금 t). 결과적으로 총 소비량은 535 + 95 - 190 = 440(kg c.e./합금 t)입니다.
코크스와 소결체의 생산은 이미 일정량의 연료(합금 1톤당 약 430-490kg, 합금 1톤당 1200-1800kg)를 소비했다는 사실을 고려하면, 1차 총 소비량 1톤의 합금을 생산하는 데 필요한 연료는 440 + 40 + 170 = 650(기준 연료의 kg/t)이며, 이 중 합금 1톤당 다시 계산된 170 및 40kg의 기준 연료/t도 생산에 사용됩니다. 콜라.
고로의 성능은 유효 부피의 활용 계수(KIPO)로 평가됩니다. 지표는 24시간 이내에 제련된 철에 대한 구조물의 유용한 부피의 비율로 계산됩니다. 현대 용광로의 경우 표준은 0.43-0.75 입방 미터입니다. m 일 / t. KIPO가 낮을수록 더 효율적인 퍼니스가 사용됩니다.
지표를 볼륨 단위에 대한 생산성의 비율로 고려하는 것이 더 논리적입니다. 고로의 비 생산성 지표 (Pu = 1 / KIPO)를 사용하는 것이 더 편리하며 그 값은 1.3-2.3 톤 (입방 미터 / 일)입니다.
다음 권장 사항을 준수하면 연비가 가능합니다.
상단의 가스 압력을 1.5-2 atm으로 증가 (가스의 양을 줄임으로써 상단 먼지 제거를 줄이거나 폭발 소비를 늘릴 수 있음)
미분탄 킬로그램당 약 0.8kg의 코크스를 절약하기 위해 노에서 미분탄 사용;
코크스 소비를 줄이기 위해 카우퍼의 공기가 가열되는 온도를 높이는 것;
공기와 고로 가스가 연소실로 공급되기 전에 온도를 높이기 위해 카우퍼의 배기 가스 열을 가하는 것;
금속화 용광로와 동일한 방식으로 가열된 환원 가스 공급(코크스 소비를 줄이는 것이 가능하고 연료를 최대 20% 절약할 수 있음);
불 같은 액체 슬래그의 물리적 열 사용(이 문제에 대한 해결책은 유망하지만 슬래그의 주기적인 방출로 인해 아직 구현되지 않았습니다).
고로의 특징
용광로는 철강 산업의 주요 용해 장치 중 하나입니다. 주요 기술 작업은 지정된 특성 및 구성의 주철을 제련하는 것입니다. 고로는 외관상 30층 높이의 탑과 비슷합니다. 외부에서 강판으로 만든 덮개가 있고 내부에서 여러 층의 내화 벽돌(내화 점토)로 배치되어 있습니다. 장입물은 특수 리프트에 의해 고로의 상부 층으로 전달됩니다. 코크스는 고온 석탄 처리의 소결된 극도로 단단한 다공성 구조의 탄소질 제품, 용해 조건을 개선하는 석회석 재료입니다. 준비된 철광석도 그곳에서 재배됩니다. 그런 다음 상단이라는 장치를 통해 전달된 모든 재료가 로에 층으로 적재됩니다. 아래에서 특수 노즐(랜스)을 통해 연료와 산소가 풍부하고 천연 가스와 혼합된 뜨거운 공기 혼합물이 공급됩니다.
작동 원리
최대 산소 포화도 분위기에서 코크스의 고온 연소를 기반으로하는 작동 원리는 수직 샤프트 유형의 제련 장치입니다. 고로 공정의 성공과 장입물이 가스와 공기 혼합물을 잘 통과시키기 위해서는 광석의 사전 준비가 필요합니다. 그것은 광석 재료를 큰 케이크 또는 둥근 펠릿으로 소결하는 것으로 구성됩니다. 자체 질량의 영향으로 장입물은 거의 전체 용광로를 통과하고 코크스 재료 연소 중에 방출되는 가스로 세척됩니다. 용융 공정의 주요 부분은 난로에서 이루어집니다. 장입물은 추가로 뜨거운 공기로 가열되므로 코크스 비용을 크게 최소화하고 노의 생산성을 높일 수 있습니다.
용광로의 역사에서
기원전 두 번째 천년기는 철 야금의 탄생의 시작으로 간주 될 수 있습니다. 처음에는 모닥불을 사용하여 철을 얻었지만 나중에는 치즈 단조라고 하는 제련용 구덩이로 대체되었습니다. 그들은 광석과 숯을 배치했습니다. 연소 과정을 유지하는 데 필요한 공기 혼합물은 자연 통풍에 의해 공급되었으며 나중에 기술 개발과 함께 벨로우즈로 대체되었습니다. 물론 이 방법으로는 고품질의 금속을 생산할 수 없었습니다. 철은 슬래그와 불완전 연소된 목탄의 잔류물이 풍부한 반죽 덩어리처럼 보였다. 탄소 함량이 낮기 때문에 금속이 부드러워지고 금속으로 만들어진 제품은 쉽게 구부러지고 빠르게 무뎌지며 실제로 경화되지 않습니다. 수세기 동안 제련 공정은 점점 더 개선되었습니다. 따라서 단조품은 작은 용광로로 바뀌기 시작하여 고품질 금속을 얻을 수 있었습니다. 첫 번째 용광로는 XIV-XV 세기의 전환기에 유럽에 나타났습니다. 이러한 단위는 Namur (벨기에) 지방과 영국에서 건설되기 시작했습니다. 숯은 계속해서 연료로 사용되었고, 야금 생산량이 증가함에 따라 점점 더 많은 산림 지역의 삼림 벌채가 발생했습니다. 1735년 영국의 발명가인 Abraham Derby는 고로 공정에서 석탄 코크스를 성공적으로 사용했는데, 이 석탄에는 다른 유형의 연료의 불순물이 포함되어 있지 않습니다. 이는 상당한 산림 자원을 절약하는 데 도움이 되었을 뿐만 아니라 제련소의 효율성과 생산성을 크게 향상시켰습니다. 현대식 고로는 하루에 최대 5,000~5,500톤의 고품질 선철을 제련할 수 있는 복잡하고 첨단 기술을 갖춘 시설입니다. 충전 재료의 준비 및 로딩을 위한 모든 프로세스는 완전히 기계화되어 있습니다.
장치
수직 샤프트 형 고로의 건설은 구조의 유용한 내부 부피가 증가함에 따라 효율성도 증가한다는 사실을 고려하여 계획됩니다. 이제 모든 대기업은 최소 2000-3500m3의 톤수 단위를 보유하려고 노력하고 있습니다. 예를 들어, 1974년부터 5000m 3 부피의 거인이 Krivorozhstal 야금 공장에서 운영되고 있습니다. 이러한 대형 장치의 공기는 14 - 36개의 송풍구 노즐을 통해 유입됩니다. 공기 혼합물을 가열하기 위해 특수 강력한 전기 장치가 사용됩니다. 각각의 대규모 산업용 고로는 3~4개의 자동 전환 히터에 의해 서비스됩니다. 또한 장치의 작동은 하역 및 적재 장치가 장착된 특수 충전 야드를 포함하는 수많은 보조 장치에 의해 제공됩니다. 적재된 자재의 자동 계량을 위해 설계된 스케일 카가 있는 벙커형 고가도로; 자체 틸팅 스킵 카트를 구조물의 적재 블록으로 전달하는 리프팅 메커니즘. 전체 시스템의 정상적인 기능을 위해 특수 가열 장치는 고온 블라스트 공정, 주조장, 철 운반선, 슬래그 운반선 및 주입 기계의 구현을 위한 것이기도 합니다. 일반적으로 현대식 용광로는 다양한 프로필의 많은 전문가가 서비스하는 일종의 자동화 된 소규모 기업입니다. 이러한 거대하고 복잡한 생산 구조는 연속적인 단위이며 내부 내화 라이닝이 마모될 때까지 몇 년 동안 쉬지 않고 작동합니다.
