Vysoká pec

Vysoká pec, vysoká pec – velká metalurgická vertikálně umístěná šachtová pec pro tavení litiny a feroslitin ze surovin železné rudy. Nejdůležitějším rysem vysokopecního procesu je jeho kontinuita po celou dobu pecní kampaně (od stavby pece až po její generální opravu) a protiproud stoupajících dmýchacích plynů se sloupcem materiálu, který neustále klesá a seshora narůstá s novými částmi. poplatku.

Etymologie

Slovo „doma“ je odvozeno od staroslověnského „dmenie“ – foukání. V jiných jazycích: anglicky. vysoká pec – vysoká pec, něm. Hochofen – vysoká trouba, francouzština. haut fourneau — vysoká kamna. velryba. 高炉 (gāolú) – vysoká trouba, chorvat. Visoka peć — vysoká trouba.

Je důležité mít na paměti zásadní rozdíl ve významu slov „vysoká pec“ a „domácí pec“: ve vysoké peci získávali (ve formě kusů nebo bloků) kusy redukovaného surového železa (od slova „surové“, tedy neohřáté vysoké) železa a ve vysoké peci získávali tekuté železo.

Příběh

První vysoké pece se v Číně objevily do 4. století. Ve středověku se používaly tzv. Katalánský roh, která umožnila mechanizovat kovářské měchy pomocí hydraulického pohonu, což přispělo ke zvýšení teploty tavení. Pro zvláštní rozměry (metr krychlový) se však ještě nemohla nazývat vysokou pecí.

Bezprostředním předchůdcem vysoké pece byl shtukofen (pece na kypření), které se objevily ve 3,5. století ve Štýrsku. Stuckofen měl tvar kužele vysokého XNUMX metru a měl dva otvory: pro čerpání vzduchu (dýznu) a pro vytahování kypřicího plynu.

V Evropě se vysoké pece objevily ve Vestfálsku ve druhé polovině 1490. století, v Anglii se vysoké pece začaly stavět v 1619. letech 5. století, v budoucích USA – v roce 1630. To se stalo možným díky mechanizaci. Výška vysoké pece dosahovala 1730 metrů. V Rusku se první vysoká pec objevila v roce XNUMX (Tula, Vinius). Ve XNUMX. letech XNUMX. století se vysoké pece stavěly poblíž základny přehrady v uralských továrnách a dva agregáty se často umisťovaly na jeden základ, což snižovalo náklady na výstavbu a údržbu.

Ve většině případů byl dým zajišťován dvěma klínovitými měchy vyrobenými ze dřeva a kůže, které pracovaly střídavě a byly poháněny kolem naplněným vodou. Konce trysek obou měchů byly umístěny v nechlazené litinové dmychadlové trubici obdélníkového průřezu, jejíž nos nepřesahoval zdivo. Mezi tryskami a dmychadlem byla ponechána mezera pro pozorování hoření uhlí. Spotřeba vzduchu dosahovala 12-15 m³/min při přetlaku nejvýše 1,0 kPa, což bylo způsobeno nízkou pevností usně měchu. Nízké parametry dýmu omezovaly intenzitu tavení, objem a výšku pecí, jejichž denní produktivita dlouhodobě nepřesahovala 2 tuny, a doba setrvání vsázky v peci od okamžiku naložení do vzniku litiny byla 60-70 hodin. V roce 1760 J. Smeton vynalezl válcové dmychadlo s litinovými válci, které zvýšilo množství dýmu. V Rusku se tyto stroje poprvé objevily v roce 1788 v Alexandrovské kanónové továrně v Petrozavodsku. Každá pec byla poháněna 3–4 vzduchovými válci, spojenými s vodním kolem pomocí kliky a ozubeného převodu. Množství větru se zvýšilo na 60–70 m3/min.

Vysoká spotřeba dřevěného uhlí pro výrobu železa vedla k ničení lesů v okolí evropských železáren. Z tohoto důvodu byla ve Velké Británii od roku 1584 zavedena omezení kácení lesů pro hutní výrobu, což donutilo tuto zemi bohatou na uhlí po dvě století dovážet část litiny pro vlastní potřebu, nejprve ze Švédska, Francie a Španělska a poté z Ruska. Ve 1620. letech 1735. století se D. Dudley pokusil tavit litinu na neupraveném uhlí, ale bez úspěchu. Teprve v roce 1735 se po mnoha letech experimentů podařilo A. Darbymu II. získat uhelný koks a tavit na něm litinu. Od roku XNUMX se uhlí stalo hlavním palivem pro vysoké pece (Velká Británie, Abraham Darby III.).

Nízká cena koksu ve srovnání s dřevěným uhlím, jeho vysoká mechanická pevnost a uspokojivá kvalita litiny se staly základem pro následné rozsáhlé nahrazení organického paliva minerálním palivem. Tento proces skončil nejrychleji ve Velké Británii, kde byly na začátku 19. století téměř všechny vysoké pece převedeny na koks, zatímco v kontinentální Evropě se minerální palivo začalo používat později.

Dne 11. září 1828 získal James Beaumont Neilson patent na použití horkého větru (britský patent č. 5701) a v roce 1829 ohříval větrný vějíř v Clyde Works ve Skotsku. Použití větru ohřátého na pouhých 150 °C namísto studeného větru ve vysoké peci vedlo k 36% snížení měrné spotřeby uhlí používaného při tavení ve vysoké peci. Neilson také přišel s myšlenkou zvýšit obsah kyslíku ve větru. Patent na tento vynález patří Henrymu Bessemerovi a jeho praktické uplatnění sahá až do 1950. let XNUMX. století, kdy byla výroba kyslíku zvládnuta v průmyslovém měřítku.

Dne 19. května 1857 si E. A. Cowper nechal patentovat ohřívače vzduchu (britský patent č. 1404), nazývané také regenerátory nebo cowpery, pro výrobu ve vysokých pecích, které umožnily značné úspory koksu. Zavedení horkého větru v uralských továrnách bylo usnadněno rozšířením rašetských vysokých pecí v 1860. a 1870. letech XNUMX. století, které měly nístěj eliptického nebo obdélníkového průřezu a byly vybaveny záchytnými zařízeními pro ohřev vzduchu přiváděného do pece.

Ve 1,5. polovině 3,5. století se vznikem a rozšířením technologií výroby oceli se požadavky na litiny více formalizovaly – dělily se na ocelářské a slévárenské a pro každý typ procesu výroby oceli byly stanoveny jasné požadavky, včetně těch na chemické složení. Obsah křemíku v litinách byl stanoven na 0,1–XNUMX %. Byly rozděleny do kategorií v závislosti na velikosti zrna v lomu. Existoval i samostatný druh litiny – „hematit“, tavený z rud s nízkým obsahem fosforu (obsah v litině do XNUMX %).

Konverzní surové železo se lišilo podle procesu. Pro pudlování se používalo jakékoli surové železo a vlastnosti výsledného železa závisely na volbě surového železa (bílé nebo šedé). Šedé surové železo, bohaté na mangan a křemík a obsahující co nejméně fosforu, bylo určeno pro bessemerizaci. Thomasovým procesem se zpracovávalo bílé surové železo s nízkým obsahem křemíku a významným obsahem manganu a fosforu (1,5-2,5 % pro zajištění správné tepelné bilance). Konverzní surové železo pro kyselé tavení v martinské peci muselo obsahovat pouze stopy fosforu, zatímco pro hlavní proces nebyly požadavky na obsah fosforu tak přísné.

Při běžném tavení se jako vodítko používal typ strusky, což umožnilo zhruba odhadnout obsah jejích čtyř hlavních složek oxidů (křemík, vápník, hliník a hořčík). Křemičité strusky mají při tuhnutí sklovitý lom. Lom strusek bohatých na oxid vápenatý je kamenný, oxid hlinitý dělá lom lom porcelánový a vlivem oxidu hořečnatého získává krystalickou strukturu. Křemičité strusky při uvolňování viskózních a tažných. Křemičitá struska obohacená oxidem hlinitým se stává tekutější, ale stále může být vtažena do závitů, pokud obsahuje alespoň 40-45 % oxidu křemičitého. Pokud obsah oxidů vápníku a hořčíku přesáhne 50 %, struska se stává viskózní, nemůže téci v tenkých pramíncích a při tuhnutí tvoří zvrásněný povrch. Vrásčitý povrch strusky naznačoval, že tavba je „horká“ – v tomto případě se křemík redukoval a přenesl do litiny, proto bylo ve strusce méně oxidu křemíku. Hladký povrch byl pozorován při tavení bílé litiny s nízkým obsahem křemíku. Oxid hlinitý dodal povrchu strusky vločkovitý vzhled.

Barva strusky byla indikátorem procesu tavení. Bazická struska s velkým množstvím oxidu vápenatého měla během tavení grafitové „černé“ litiny v lomu šedou barvu s modravým nádechem. Při přechodu na bílé litiny postupně žloutla až hnědla a během „surového“ procesu ji značný obsah oxidů železa zčernal. Kyselé, křemičité strusky za stejných podmínek měnily barvu ze zelené na černou. Odstíny barvy strusky nám umožnily posoudit přítomnost manganu, který dává kyselým struskám ametystový nádech, a bazickým struskám zelený nebo žlutý.

Popis a procesy

Vysoká pec je nepřetržitě pracující zařízení šachtového typu. Vsázka se nakládá shora přes standardní nakládací zařízení, které zároveň slouží jako uzávěr vysokopecního plynu. Ve vysoké peci se obnovuje bohatá železná ruda (v současné fázi zůstávají zásoby bohaté železné rudy pouze v Austrálii a Brazílii), aglomerát nebo pelety. Někdy se jako rudná surovina používají brikety.

Schéma výroby vysoké pece 1 železná ruda + vápenec 2 koks 3 dopravní pás 4 hrdlo vysoké pece se zařízením zabraňujícím úniku vysokopecního plynu do atmosféry 5 vrstva koksu 6 vrstev vápence, oxidu železitého, rudy 7 horký vzduch (s teplotou cca 1200 °C) 8 struska 9 tekuté surové železo 10 nosič strusky z pánve 11 surové železo v 12 regenerátory (cowper) 13 komín 13 přívod vzduchu do regenerátorů (cowper) 14 uhelný prášek 15 koksárna 16 koksová nádrž 17 výstup plynu pro horký vysokopecní plyn

Vysoká pec se skládá z pěti konstrukčních prvků: horní válcová část – hrdlo, nezbytné pro plnění a efektivní distribuci vsázky v peci; největší výškově se rozšiřující kuželová část – šachta, ve které probíhají procesy ohřevu materiálů a redukce železa z oxidů; nejširší válcová část – parní komora, ve které probíhají procesy měknutí a tavení redukovaného železa; zužující se kuželová část – ramena, kde vzniká redukční plyn – oxid uhelnatý; válcová část – nístěj, sloužící k akumulaci tekutých produktů vysokopecního procesu – surového železa a strusky.

V horní části topeniště jsou dmýchací otvory – otvory pro přívod dmýchání ohřátého na vysokou teplotu – stlačeného vzduchu obohaceného kyslíkem a uhlovodíkovým palivem.

Na úrovni trysek dosahují teploty kolem 2000 °C. Jak se pohybujete nahoru, teplota klesá a dosahuje 270 °C v horní části pece. Tímto způsobem se v peci ustavují různé teploty v různých výškách, díky čemuž dochází k různým chemickým procesům přeměny rudy na kov.

V horní části topeniště, kde je přísun kyslíku dostatečně velký, koks hoří, vzniká oxid uhličitý a uvolňuje se velké množství tepla.

Oxid uhličitý, který opouštěl zónu obohacenou kyslíkem, reagoval s koksem a vytvořil oxid uhelnatý, hlavní redukční činidlo ve vysokopecním procesu.

Jak stoupá, oxid uhelnatý interaguje s oxidy železa, odebírá kyslík a redukuje je na kov:

Fe 2 O 3 + 3 CO = 2 Fe + 3 CO 2 O_+3,CO=2,Fe+3,CO_> >

Výsledné železo klesá z horkého koksu a nasycuje se uhlíkem, čímž vzniká slitina obsahující 2,14 – 6,67 % uhlíku. Tato slitina se nazývá litina. Kromě uhlíku obsahuje malý podíl křemíku a manganu. Litina obsahuje také desetiny procenta škodlivých nečistot – síry a fosforu. Kromě litiny se v peci tvoří a hromadí struska, ve které se shromažďují všechny škodlivé nečistoty.

Dříve se struska odváděla samostatným odpichovým otvorem. V současné době se litina i struska odvádějí odpichovým otvorem současně. Oddělení litiny a strusky probíhá mimo vysokou pec – ve žlabu pomocí dělicí desky. Litina oddělená od strusky putuje do litinových pánví nebo míchacích pánví a je dopravována buď do ocelárny, nebo k odlévacím strojům.

Automatizace výroby ve vysokých pecích

Hlavní oblasti automatizace a řízení ve vysokopecní výrobě:

• Chemické složení a fyzikální vlastnosti nábojových materiálů.
• Nakládání dávkových materiálů.
• Stav horní zóny pece (hrdlo)
• Stav šachty pece.
• Kombinované parametry výbuchu.
• Stav spodní zóny pece (nístěj)
• Technické a ekonomické ukazatele tavby.
• Ohřívače vzduchu

Založení pece

Moderní pec spolu se všemi konstrukcemi a kovovými konstrukcemi, vyzdívkou (žáruvzdorným zdivem) a v ní obsaženými vsázkovými materiály a tavícími produkty může mít hmotnost přes 30 tisíc tun Tato hmota se musí rovnoměrně přenášet do země. Spodní část základu (základna) je provedena ve formě masivní betonové desky o tloušťce až 4 m. Na základnu spočívají sloupy nesoucí kovové konstrukce pece (pažnice). Horní část základu (pařez) je monolitický válec ze žárobetonu, na kterém je umístěna nístěj pece.

Topeniště vysoké pece

Nýstěj vysoké pece je spodní část vysoké pece, válcového vnitřního obrysu a kuželového (někdy válcového) vnějšího tvaru. Nýstěj je vybaven zařízeními pro odpich litiny a strusky (odpichové otvory pro železo a strusku) a zařízeními (dýznými tryskami) pro vhánění vzduchu ohřátého (na cowperech) na 1100-1400 °C, obohaceného kyslíkem na 23-25 %. Nýstěj vysoké pece je nejdůležitější součástí její konstrukce. Hromadí se zde až 1000 tun nebo více roztavených tavicích produktů – litiny a strusky. Celý sloupec vsázky o hmotnosti 9-12 tisíc tun vyvíjí tlak na dno nístěje. Tlak pecních plynů je 0,4-0,5 MPa a jejich teplota v centrech spalování koksu dosahuje 1700-2100 °C. Uvnitř pece se koks, tekutá litina a struska a pecní plyny neustále pohybují a obnovují. V podstatě se jedná o výkonný, nepřetržitě se pohybující reaktor. V tomto ohledu jsou konstrukce pecí podrobeny přísným požadavkům na pevnost, těsnost a požární odolnost. Hlavními konstrukčními prvky pece jsou plášť, chladiče, litinový a struskový odpichový otvor a dmychadla.

Litinový letový otvor

Jedná se o obdélníkový kanál o šířce 250-300 mm a výšce 450-500 mm. Kanál je vytvořen v žáruvzdorném zdivu ohniště ve výšce 600-1700 mm od povrchu ohniště. Kanály pro struskové odpichy jsou vytyčeny ve výšce 2000-3600 mm. Kanál litinového odpichu je uzavřen žáruvzdornou hmotou. Litinový odpich se otevírá vyvrtáním otvoru o průměru 50-60 mm vrtačkou. Po odpichu litiny a strusky (v moderních velkých vysokých pecích se litina a struska odpichují litinovými odpichy) se otvory vytloukají pomocí elektrické pistole. Hrot pistole se zasune do odpichového otvoru a z pistole se do něj pod tlakem přivádí žáruvzdorná hmota odpichu. Struskový odpich ve vysoké peci je chráněn vodou chlazenými prvky, souhrnně nazývanými struskové zátky, a pákovou konstrukcí s pneumatickým pohonem ovládaným dálkově. Velkoobjemové vysoké pece (3200-5500 m3) jsou vybaveny čtyřmi střídavě pracujícími odpichovými otvory z litiny a jedním odpichovým otvorem pro struskovou peci. Odpich litiny a strusky z vysoké pece zahrnuje následující operace:

Ohřívače vzduchu

Horkovzdušné kamna se u vysokých pecí staví od jejich vynálezu E. A. Cowperem, tedy od roku 1857. Horkovzdušná kamna vypadají jako velké věže umístěné vedle vysoké pece. Horký vysokopecní plyn vstupuje do horkovzdušných kamnů potrubím, kouřovodem, z vysoké pece, kde se mísí se vzduchem přicházejícím dalším potrubím a spaluje ve speciální komoře uvnitř horkovzdušných kamnů. Výsledný ještě teplejší plyn prochází šachovnicí, sloupem z cihel s mezerou mezi nimi pro průchod plynu. Tento plyn ohřívá šachovnici a je z horkovzdušných kamnů odváděn třetím potrubím. Když se šachovnice zahřeje na požadovanou teplotu, je do horkovzdušných kamnů vpuštěn běžný, neohřátý vzduch, který se průchodem šachovnicí zahřeje na teplotu přes 1000 °C a poté vstupuje do vysoké pece, aby tavil litinu. Tryska se postupně ochlazuje a když dostatečně vychladne, je znovu ohřívána spalováním vysokopecního plynu. Z toho je zřejmé, že proces ohřevu vzduchu pro vysokou pec není kontinuální, a protože tavení litiny ve vysoké peci probíhá kontinuálně, je instalováno několik ohřívačů vzduchu – zatímco jeden z nich pracuje na ohřevu trysky vysokopecním plynem, druhý pracuje na ohřevu vysokopecního vzduchu tryskou.

• Taganrog. Hutní závod
• Vysoká pec v Duisburgu v Německu
• Dýzy vysoké pece
• Složky vsázky do vysoké pece: pelety, koks, vápenec
• Pelety na rudném dvoře vysokopecní haly
• Ohřívače vzduchu a vysoké pece NTMZ

V heraldice

Tavicí pec je vzácná neheraldická postava symbolizující vztah k hutnictví, těžbě rud a zpracování rud. Je použita v erbu Jekatěrinburgu (1783, 1998) a Luhansku (1903, 1992), stejně jako v erbu Barnaulu.

• Znak Barnaulu
• Projekt erbu Jekatěrinburgu, 1862
• Znak Luhansku 1903

• Novosvitlovka (Luhanská oblast)
• Krajský soud v Permu
• Gorčakov, Boris Vasilievič (okolnichy)
• Hursthouse, Rosalind
• Hodges, Courtney Hicks

Neziskový informační zdroj stilin.ru ©
Při citování a použití jakýchkoli materiálů je vyžadován odkaz na stránky.
Články na stránky přidává mnoho autorů a v případě porušení vašich práv kontaktujte správce přes formulář „Kontakty“.

Vysokopecní zařízení, princip činnosti vysoké pece

Výroba železa v průmyslovém měřítku je nemožná bez použití velkých, složitých a výkonných pecí. Vysoká pec je vertikální šachtová konstrukce, kde se železná ruda přeměňuje na kov. Vysoká pec je navržena tak, aby pracovala nepřetržitě 3 až 12 let, než je nutná větší oprava.

Zařízení vysoké pece

Moderní pec je obrovská konstrukce o hmotnosti až 35000 40 tun a výšce až 4 m. Aby bylo možné dlouhodobé tavení bez prostojů, musí být pec silná a spolehlivá. Vnější strana zařízení je pokryta ocelovým pláštěm – základna je obložena silným plechem (až XNUMX cm).

Vnitřek je vyložen ohnivzdornou podšívkou. Vyžaduje neustálé chlazení, proto jsou na dně instalovány kovové nádrže, ve kterých cirkuluje voda. Protože je potřeba hodně kapaliny, někdy se používá chlazení odpařováním. Podstatou metody je odpařování vroucí vody, která aktivně absorbuje tepelnou energii.

Trouba je konstrukce skládající se z mnoha prvků. Představeny jsou ty hlavní:

• rošt (rošt);
• napařování;
• moje;
• hora;
• ramena.

Koloshnik

Jedná se o horní prvek, který slouží k nakládání surovin (vsázce) a odvodu výfukových plynů. Hlavní částí vysoké pece je vsázková jednotka. Ve většině případů jsou dávková plnicí zařízení dvoukuželová. Mezi náplněmi jsou oba kužely zakryty. Po přivedení suroviny menší prvek klesá dolů a železná ruda padá do většího. Jakmile se shromáždí potřebná část, malý kužel se uzavře a ruda z velkého kužele vstupuje do pece. Poté je velké zařízení také utěsněno.

Pokročilejší vysoké pece mají vylepšenou konstrukci hrdla. Roli velkého kužele plní otočný skluz s nastavitelným úhlem sklonu. To umožňuje plnit surovinu z jakékoli strany.

Hrdlo pece slouží zároveň jako výstup plynu. Proces tavení produkuje obrovské množství plynu. Spolu s ním se odstraňuje i prach obsahující železo, který zachycují plynové čističe.

Moje

Šachta zabírá většinu prostoru pece. Struktura, která se směrem ke dnu rozšiřuje, je komolý kužel. Díky tomu je dávka dodávána rovnoměrně. Vysoká pec je vertikální a poměrně vysoká konstrukce. To je nezbytné pro zajištění chemického a tepelného zpracování surovin zahřátými plyny.

Raspar

Válcový prvek je umístěn ve střední části pracovní zóny vysoké pece. Největší průměr je typický pro páru. Účelem návrhu je zvětšit prostor pece a eliminovat zbytečné suroviny. Vzniká zde hlušina.

Ramena

Zkrácená kónická verze rašple – komolý díl směřuje širokou částí nahoru. Ramena slouží ke snížení objemu roztavené vsázky při výrobě litiny.

Horn

Hlavní část, ve které probíhá tavení kovů. Zde hoří koks a vzniká plyn, hromadí se struska a litina a z konstrukce se pravidelně uvolňuje tekutý kov. Pec se skládá z dmyšní zóny a kovového přijímače. Horký vzduch vstupuje do pece přes trysky, přes ohřívač vzduchu a prstencový vzduchový kanál. Je nezbytný pro spalování paliva. Spodní část kovového přijímače se nazývá dno.

Ve spodní části pece jsou struskové a litinové odpichové otvory – otvory, kterými prochází roztavený kov. Po uvolnění litiny se otvor pomocí pístového mechanismu uzavře ohnivzdornou hmotou.

Struskové otvory jsou umístěny 1,5-2 m nad litinovými odpichovými otvory. Uzavírají se pomocí ocelových vývrtek s hroty. Struska se odděluje od litiny pomocí jednotky umístěné na žlabu pece. Obě složky se plní do speciálních pánví.

Celá tato gigantická stavba má obrovskou hmotnost. Tato hmotnost musí být přenášena na zem rovnoměrně. Proto je vysoká pec instalována na masivním betonovém základu, jehož tloušťka základny může dosáhnout 4 m. Základna slouží jako podpěra pro sloupy, které zase nesou kovové konstrukce. Horní základová část je ze žáruvzdorného betonu ve formě monolitického válce.

Tlak obrovské hmoty na zem je kompenzován konstrukcí silného základu

Tabulka ukazuje vztah mezi velikostmi některých moderních pecí.

Přídavné prvky pece

Provoz pece vyžaduje obsluhu pomocných zařízení. Mezi nimi:

• ohřívače vzduchu; velké prvky věžového typu jsou umístěny vedle pece; do nich vstupuje vysokopecní plyn a následně hoří; v důsledku toho vzniká ještě teplejší plyn, který ohřívá vzduch složitým systémem; ten – zahřátý na teplotu minimálně 1000 stupňů – se používá k tavení litiny;
• dmychadla vzduchu; Stlačený vzduch je nezbytný pro spalování paliva; vzduch vstupuje do pece přes zařízení, která vytvářejí tlak asi 25 MPa;
• zařízení pro zvedání a plnění dávky;
• pračky plynu pro čištění vysokopecních plynů;
• další pomocná zařízení – například mostové jeřáby, kterými jsou vybaveny slévárenské dvory.

Moderní pece jsou vybaveny automatickými systémy. Automatizace umožňuje sledování a regulaci hlavních parametrů spojených s fungováním vysoké pece. Úroveň plnění surovinou, tlak plynu, teplota tryskání atd. jsou pod kontrolou.

Moderní vysoké pece jsou ponechány automatizaci. Počítač řídí hlavní výrobní procesy

Jaký je princip činnosti vysoké pece?

Princip činnosti vysoké pece je založen na složitých fyzikálních a chemických procesech. Rozlišují se následující operace:

• spalování paliva;
• obnova železa;
• rozklad vápence na oxid vápenatý a oxid uhličitý;
• nasycení železa uhlíkem;
• tavení kovů;
• tavení strusky atd.

V nejobecnějším smyslu je vysokopecní tavení výroba surového železa ze surovin železné rudy. Hlavní materiály, které lze použít k tavení litiny, jsou:

• palivo – koks;
• železná ruda je surovina, ze které se taví litina;
• tavidlo – speciální přísady z písku, vápence a některých dalších materiálů.

Vsázka vstupuje do pece ve formě malých tavených kusů – pelet nebo aglomerátů. Rudnou látkou mohou být manganové rudy nebo různé variace železné rudy. Surovina se nalévá do hrdla pece ve vrstvách, střídavě s vrstvami tavidla a koksu.

Účelem tavidla je oddělit litinu od nečistot a odpadní horniny (strusky)

Struska plave na povrch horké litiny. Než tekutý kov ztuhne, nečistoty se vypustí.

Zásobování surovinami, stejně jako provoz pece, musí být nepřetržité. Konzistenci procesu zajišťují speciální dopravníky. Vsázka, která se dostane do pece přes popsané prvky, prochází řadou technologických procesů.

Při hoření koksu vzniká požadovaná teplota, která by neměla klesnout pod 2000 stupňů. Spalování podporuje spojení kyslíku a uhlí. Zároveň vzniká oxid uhličitý. Pod vlivem vysoké teploty se z posledně jmenovaného stává oxid uhelnatý. Díky tomu je železo obnoveno.

Regenerace železa je jednou z nejdůležitějších výrobních fází. Bez tohoto procesu je nemožné, aby kov získal potřebnou pevnost.

Litina se stává litinou poté, co železo projde roztaveným koksem. Aby byl výsledek možný, musí být železo nasyceno uhlíkem. Mezi litiny patří slitiny, ve kterých uhlík tvoří 2–5 %.

Poté, co se hotový kov nahromadí v peci, je uvolněn odpichovými otvory. Nejprve se horním otvorem uvolní struska a spodním otvorem se pak uvolní litina. Ten je odváděn kanály do kbelíků a posílán k dalšímu zpracování.

Závěr

Vysoká pec je jednou z nejdůležitějších součástí metalurgie železa. V moderní realitě jsou vysoké pece obvykle „zabudovány do“ metalurgických závodů. Průměrná pec je schopna vyrobit přibližně 12000 20000 tun litiny denně při spotřebě přibližně XNUMX XNUMX tun suroviny.