Neskatoties uz lielo sintētisko un polimēru materiālu skaitu, kas ir kļuvuši plaši izplatīti mūsdienu rūpniecībā un ikdienas dzīvē, dzelzs sakausējumu izmantošana nav zemāka par plaukstu. Viskritiskākās detaļas, mehānismi, instrumenti un citas sastāvdaļas ir izgatavotas no dažādu marku un veidu metāliem, kam piemīt uzdevumu risināšanai nepieciešamās īpašības. Aktīvie metālu sakausējumu pilnvērtīga aizstājēja meklējumi vēl nav bijuši veiksmīgi, jo materiālu īpašību atšķirība ir pārāk liela. Metalurģijas attīstība neapstājas, parādās jaunas tehnoloģijas un metodes augstas stiprības un cieto materiālu ražošanai. Tajā pašā laikā netiek aizmirstas vecās, tradicionālās metālu kausēšanas metodes, kuras ir izstrādātas gadsimtiem ilgi un sīki pētījušas daudzas metalurgu paaudzes. Apsveriet domnas ierīci - vienu no vecākajām liešanas čuguna ražošanas konstrukcijām, kas tiek aktīvi izmantota līdz šai dienai.

Stāsts

Nepieciešamība uzlabot dzelzs kausēšanas tehnoloģiju radās jau sen. Zemas kušanas rūdas, kas atrodas gandrīz uz zemes virsmas, neatšķīrās lielos apjomos un tika ātri izlietotas. Esošā kausēšanas tehnika bija neizturama un neļāva strādāt ar ugunsizturīgām rūdām. Bija nepieciešams uzlabot esošās iekārtas un tehnoloģijas. Pirmkārt, bija nepieciešams palielināt krāšņu izmērus un ievērojami palielināt spiediena režīmu.

Pirmā pieminēšana par domnām līdzīgām konstrukcijām tika atklāta Ķīnā. Tie pieder 4. gs. Eiropā domnas parādījās 15. gadsimtā, pirms tam tika izmantotas tā sauktās siera domnas. Domnas tiešais priekštecis bija katalāņu krāsns, kurā tika izmantotas domnas ražošanas metodēm tuvas tehnoloģiskās metodes. Tās atšķirīgās iezīmes bija:

• Nepārtraukts uzlādes padeves process;
• Jaudīgu hidrauliski darbināmu gaisa padeves iekārtu izmantošana.

14. gadsimta domnas krāsns

Katalonijas kaluma tilpums bija tikai 1 m³, kas neļāva iegūt lielus produkcijas apjomus. XIII gadsimtā Eiropas Štīrijas Firstistē tika izveidots štukofēns, palielināta un uzlabota Katalonijas kaluma versija. Tai bija aptuveni 3,5 m augsts un divas tehnoloģiskās atveres - apakšējā gaisa padevei, augšējā zieda (neapstrādātas dzelzs) ieguvei. Shtukofen ražoja trīs veidu dzelzs pusfabrikātus:

• Tērauds;
• kaļamais čuguns;
• Čuguns.

Atšķirība starp tām bija oglekļa saturā - visvairāk tas bija čugunā (vairāk nekā 1,7%), tēraudā tas bija mazāks par 1,7%, bet kaļamā čugunā - 0,04%. Negatīvi novērtēts augstais oglekļa saturs, jo čugunu nevar kalt, metināt, no tā grūti izgatavot ieročus.

Tas ir svarīgi! Sākotnēji čuguns tika klasificēts kā atkritumu produkts, jo to nevarēja kalt. Attieksme pret to mainījās tikai pēc otrreizējās pārkausēšanas uzsākšanas, ko sāka veikt zemas kušanas rūdu trūkuma dēļ. No čuguna iegūtais čuguns bija kvalitatīvāks, kas kalpoja kā stimuls paplašināt konversijas procesu.

Turpmāka jaudas palielināšana un tehnoloģiju pilnveidošana kalpoja par stimulu blefa rašanās brīdim, kura augstums jau bija aptuveni 5–6 m, kas spēj vienlaikus kausēt čugunu un dzelzi. Tā jau bija praktiski domnas krāsns, kaut arī nedaudz samazināts, vienkāršots dizains. Tika izveidots divpakāpju process, kad pirmais posms bija čuguna ražošana, bet otrais - dzelzs kausēšana no tā ar paaugstinātu spiedienu.

Pirmās domnas Eiropā parādījās 15. gadsimta beigās. Gandrīz uzreiz līdzīgas konstrukcijas parādījās Anglijā, un ASV pirmās domnas tika izveidotas daudz vēlāk - 1619. gadā. A. A. Vinius savā fabrikā Tulā uzcēla pirmo domnu Krievijā. Process sastāvēja no šādām darbībām:

Čuguna ieklāšana akas galviņas priekšā, kausēšana, čuguna noplūde.

Daļa oglekļa zuduma, ejot garām caurumiem.

Iegūtā dzelzs padeve uz sprauslu, spēcīgs pastiprinājums, kurā izdega liekā ogle, un mīkstais dzelzs nogulsnējās apakšā.

Dzelzs tika iegūts no krāsns dibena un kalts, noņemot šķidros izdedžus un sablīvējot lietņus. Izmantojot šo metodi, gatavā čuguna iznākums bija aptuveni 92% no čuguna sākotnējā svara, un tā kvalitāte ievērojami pārsniedza ziedēšanas produkta kvalitāti.

Degvielas krīze ir kļuvusi par nopietnu problēmu. Ogles izmantoja rūdas kausēšanai, kas noveda pie mežu iznīcināšanas. Problēma pieauga tiktāl, ka metāls Anglijā tika ievests no Eiropas un vēlāk no Krievijas 2 gadsimtus. Izrādījās, ka mežs aug lēnāk nekā deg. Mēģinājumi izmantot ogles ir pierādījuši, ka tās satur lielu daudzumu sēra, kas ievērojami samazina metāla kvalitāti. Tika veikti daudzi eksperimenti bez panākumiem.

Tas ir interesanti! Risinājumu tikai 1735. gadā atrada angļu metalurgs A. Derbijs II, kurš atrada veidu, kā ogles pārvērst koksā. Kopš tā laika degvielas problēma ir pārvarēta, un process ir saņēmis jaunu impulsu attīstībai.

Nākamais revolucionārais atklājums bija spiediena palielināšanai izmantotā gaisa sildīšana. Tas ļāva ievērojami samazināt ogļu patēriņu līdz 36%. Īpašas prasības bija metāla šķirai, kvalitātei mangāna, silīcija, fosfora satura ziņā. Krāšņu tehnoloģija un dizains tika pilnveidoti, papildināti, pamazām iegūstot mūsdienīgu izskatu.

Ierīce un darbības princips

Domnas krāsns ir vertikāla šahtas tipa konstrukcija, kas atgādina konusu, kas izplešas uz leju. Krāsns augstums var sasniegt 70 m, darba tilpums ir 2700 m³. Šāda izmēra domnas ikdienas produkcija sasniedz 5000 tonnu čuguna. Domnas krāšņu darbības galvenā iezīme ir procesa nepārtrauktība. Darbs tiek veikts visu diennakti un neapstājas līdz krāsns kapitālajam remontam vai demontāžai, kas var ilgt no 3 līdz 15 gadiem. Ja darbs tiek pārtraukts un krāsns tiek atstāta bez kurināmā, notiks tā sauktā “kazošana”, materiālu sacietēšana iekšpusē. Neparasti apturētu krāsni nav iespējams restartēt. Šī specifika liek speciālistiem pastāvīgi rūpēties par instalācijas darbības režīma ievērošanu, kā arī ļauj iegūt maksimālu veiktspēju.

Domnas procesa īstenošanai nepieciešamie materiāli:

• Ogļu kokss (degviela);
• Dzelzsrūda (aglomerāts, granulas);
• Flux (smiltis, kaļķakmens un citi nepieciešamie materiāli, kas organizē izdedžu pacelšanos).

Dzelzsrūdas atradņu, kuru kvalitāte ļauj to izmantot kausēšanas procesā bez pirmapstrādes, ir ļoti maz, pasaulē tādu ir ļoti maz. Tāpēc vairumā gadījumu tiek izmantotas īpaši sagatavotas izejvielas - aglomerāts vai granulas, kas ir bagātināta rūdas materiāla kunkuļi. Tiem ir noapaļotas granulas (granulas) vai neregulāras formas daļiņas (aglomerāts), kuru izmērs ir 2–5 cm.

Domnas ierīces shēma

Krāsns dizains ir masīvs vertikāls tornis, kas no iekšpuses izklāts ar šamota (ugunsizturīgiem) ķieģeļiem. Tas ir uzstādīts uz cieta pamata, pacelts virs nulles līmeņa līdz noteiktam augstumam. Pamatnes augšējo, karstumizturīgo daļu sauc par celmu. Pamatu augšpusē ir horizontāla platforma - breksis, kas uzņemas visas dinamiskās un temperatūras slodzes, līdz ar to ir ūdens dzesēšana. Cepeškrāsni no ārpuses aizsargā izturīgs metāla korpuss, kura biezums ir 4–6 cm.

Krāsns iekšējā daļa ir konusa formas tornis, kas sastāv no vairākām sekcijām:

• Mans (vai ottoman). Torņa konusveida daļa, pamazām paplašinās uz leju.
• Raspar. Torņa platākā (vidējā) daļa, kurā sākas izdedžu veidošanās un izejvielu kušanas procesi. Temperatūra šajā zonā ir no 1400 °.
• Pleci. Salīdzinoši īsa daļa konusa formā, konusveida apakšā. Tajā notiek metāla galīgā kušana. Temperatūra šajā zonā ir 1600–1900 °.
• Rags. Torņa apakšējā daļa, kur atrodas gaisa padeves atveres (lances). Ir arī čuguna un sārņu krānu caurumi (caurumi čuguna un izdedžu izdalīšanai). Kurtuves dibens ir pamatu (brekšu) augšējā daļa.

Ar uzlādes aparāta palīdzību lādiņš un plūsma tiek ievadīta augšpusē. Kūstot un atdalot dzelzi un izdedžus, materiāli nogrimst, un to vietu ieņem jaunas porcijas. Gāzes, kas veidojas ķīmisko procesu gaitā, tiek izvadītas pa cauruļvadiem, kas atrodas torņa augšdaļā. Tiem ir augsta temperatūra, un tos izmanto, lai uzsildītu svaigu plūsmu, kas nonāk domnā spiediena palielināšanai. Apkure tiek veikta coperos - iekārtās, kas uzņem svaigu gaisu, silda siltummaiņos un pievada karsto gaisu krāsnī.

Domnas shēmas

Domnu dizains un kausēšanas ražošanas process ir praktiski vienāds visās valstīs, un tiem nav būtisku atšķirību. Bet ir dažādas atbalsta konstrukciju shēmas, kurām ir savas īpašības un specifika.

Dažādu dizainu krāšņu shēmu iezīmes

1. Skotijas shēma (a). Augšdaļa ir uzstādīta uz īpašām atbalsta konstrukcijām, ko sauc par galvenajām kolonnām. Parasti to skaits atbilst lancetu skaitam. Tas tiek darīts, lai atvieglotu gaisa padeves atveru darbību un apkopi. Ja izmantosit citas izvietošanas iespējas, tad lances būs jānovieto nevienmērīgi, kas ietekmēs spiediena režīmu un kopējo metāla kvalitāti. Šīs shēmas trūkums ir vibrācijas pārnešanas iespēja no iekraušanas ierīcēm uz krāsns konstrukciju. Turklāt ir grūtības veikt steidzamus remontdarbus vai rekonstrukcijas. Tajā pašā laikā šāda krāsns ir lētāka un ar mazāku masu, kas samazina būvniecības laiku.
2. Vācu valoda (b). Augšdaļa ir uzstādīta uz saviem balstiem (kolonnām). Tas uzlabo kaluma apkalpošanas kvalitāti, bet rada iespēju plecu zonā radīt pārmērīgas slodzes no torņa svara radītajām slodzēm. Struktūras nostiprināšana rada problēmas ar piekļuvi pleciem, kas ietekmē darba režīmu un kvalitāti.
3. Kombinēts (c). Šajā variantā tiek samazinātas sprieguma ķēdes uz pleciem, bet tas tiek darīts uz pavarda sekcijas sarežģītākas apkopes rēķina. Tajā pašā laikā šī shēma nodrošina korpusa augstu izturību, kas turpina efektīvi darboties pat pamanāmu plaisu klātbūtnē. Šo shēmas iezīmi novērtē speciālisti, kas strādā pie izejvielām ar augstu cinka procentuālo daudzumu. Tas veido pārmērīgu spiedienu uz torņa sienām, palielinot kapitālo remontdarbu biežumu.
4. japāņu (g). Atbalsta konstrukcijas ir 6 kolonnas, kas aprīkotas ar kronšteiniem. Neskatoties uz palielināto nestspēju, ir pamanāmi trūkumi - slodzes nelīdzsvarotība palielina balstu svaru, gaisa vadu diametrs ir palielināts salīdzinājumā ar citām shēmas iespējām, kas veicina slodžu palielināšanos uz tuyere aprīkojumu. Papildu trūkums ir grīdu transporta organizēšanas sarežģītība pavarda zonā.
5. Amerikānis (d). Shēma atšķiras ar 4 nesošo kolonnu klātbūtni. Priekšrocības ir samazināta vibrācija, kas rodas iekraušanas mehānismu darbības laikā, kā arī ievērojami uzlabota piekļuve cauruma un lāpstiņu zonai.

Šīs shēmas tika izstrādātas un uzlabotas dažādos apstākļos, kas radīja dažas atšķirības dizainā. Neskatoties uz to, visi no tiem diezgan veiksmīgi darbojas un ražo augstas kvalitātes produktus.

Domnas krāsns, ko dari pats

Neatkarīga domnas ražošana no pirmā acu uzmetiena šķiet smieklīgs pasākums. Maz ticams, ka kāds iedomātos savā vietā organizēt miniatūru metalurģijas darbnīcu. Tam ir vairāki iemesli:

1. Izejvielu trūkums. Pasaulē ir palikušas tikai 2 atradnes ar bagātīgu rūdu - Brazīlijā un Austrālijā. Iegādāties granulas vai aglomerātu praktiski nav iespējams – tās nav pieejamas brīvā pārdošanā, visas piegādes notiek caur preču biržām un sasniedz tūkstošiem tonnu.
2. Atļauju miniatūras metalurģijas ražotnes būvniecībai saņemt nav iespējams. Melnā metalurģija ir nopietnu vides problēmu avots, tāpēc neviena amatpersona neuzdrošinās dot atļauju šādam uzņēmumam.
3. Kaimiņi visas instances piepildīs ar sūdzībām, jo ​​pastāvīgi dūmi un izgarojumi padarīs viņu dzīvi nepanesamu.

Ir norādīti tikai visvienkāršākie iemesli, patiesībā to ir daudz vairāk. Domnas izmantošana metāla ražošanai privātmājā ir izslēgta.

Taču, ja ņemam vērā domnas darbības specifiku, jo īpaši nepārtrauktās sadegšanas režīmu, tad to var izmantot telpu apkurei. Tas ir efektīvs risinājums siltuma padevei gan dzīvojamām, gan biroja telpām - garāžai, siltumnīcām, palīgēkām u.c. Atšķirībā no parastās cietā kurināmā krāsnīm, kur kurināmais jālādē bieži un efektivitāte ir diezgan zema, domnas krāsns nodrošina vienmērīgu darbību. materiāla gruzdēšana 15-20 stundu laikā. Tas tiek panākts ierobežotā gaisa ieplūdes dēļ, kas neļauj degvielai aktīvi sadegt un izstiepj procesu uz ilgu laiku.

Domnu var izgatavot pats

Plīts parasti ir izgatavots no metāla mucas. Uzmanīgi izgrieziet dibenu (tas joprojām būs nepieciešams), uzstādiet mucu uz saliekamā pamata. Grieztais aplis ir pastiprināts ar kanālu sekcijām, lai piešķirtu lielāku svaru – tas nospiedīs degvielu, veicinot kompaktu novietojumu un efektīvu gruzdēšanu. Izgriež caurumu skurstenim, parasti pietiek ar cauruli ar diametru 10 cm.Tad no metāla loksnes jāizgriež mucai vāks, jo apakša jau ir izmantota kā degviela. Tiek izgriezts atbilstoša izmēra aplis, rūpīgi piemetināts pie mucas. Tas arī izveido caurumu caurulei. Mucas apakšā ir izgriezts caurums durvīm, caur kuru tiks ielādēta degviela. Zem tā jūs varat izveidot papildu durvis pelnu noņemšanai.

Skurstenis ir metināts no augšas, tā taisnās daļas garumam (līdz pirmajam elkonim) jāpārsniedz mucas diametrs (ideālā gadījumā daudz vairāk). Darbības laikā cepeškrāsns ļoti uzkarst, tāpēc daudzi to apklāj ar ķieģeļiem vai izveido siltumu atstarojošu ekrānu. Optimālais darbības režīms tiek atrasts empīriski. Jāievēro ugunsdrošības pasākumi, ideālā gadījumā šādai krāsnij ir nepieciešams iedalīt atsevišķu telpu bez degošiem priekšmetiem.

Video: tērauda dzimšana

Domnas krāsns ir viens no vecākajiem un pārbaudītākajiem dizainiem. Tā efektivitāte ir pārbaudīta laikā, tehnoloģiskās metodes un paņēmieni ir rūpīgi izpētīti un izstrādāti. Domnas iespējas ir tādas, ka šādu ierīču darbība turpināsies ļoti ilgu laiku, tiks pilnveidoti dizaini un tehnoloģijas.

JĀREDZ VISIEM!

Šajā rakstā es runāšu par svarīgāko mūsdienu dzelzs sakausējumu un čuguna ražošanas elementu - domnu. Tā ir domnas galvenā iekārta, tāpēc domāju, ka ikvienam ir interese uzzināt par domnas sastāvdaļām un darbības principu.

Kā izejviela tiek izmantota dzelzsrūda, un domnu ražošanas galvenais produkts ir čuguns, kas savu pielietojumu atradis dažādās darbības jomās: automobiļu ražošanā, santehnikā, čuguna traukos u.c.

Mūsdienu civilizācija ir nesaraujami saistīta ar ražošanas tehnoloģiju attīstību, kas nav iespējama bez to ražošanā izmantoto instrumentu un materiālu uzlabošanas.

Starp visiem dabiskas izcelsmes vai mākslīgiem materiāliem nozīmīgāko vietu ieņem melnie metāli - dzelzs un oglekļa sakausējums ar citu elementu klātbūtni.

Sakausējumi, kuros oglekļa daļa ir 2 - 5%, pieder pie čuguniem, oglekļa klātbūtnē mazāk par 2%, sakausējums pieder pie tēraudiem. Metālu kausēšanai tiek izmantota īpaša domnas ražošanas tehnoloģija.

Domnas ir čuguna ražošanas process no dzelzsrūdas, kas apstrādāta domnās vai, kā tos sauc arī par domnām.

Galvenie materiāli, kas nepieciešami šādas ražošanas procesā, ir:

• degviela koksa veidā, kas iegūts no oglēm;
• dzelzsrūda, kas ir tieša ražošanas izejviela;
• plūsma - īpašas piedevas no kaļķakmens, smiltīm, kā arī citiem materiāliem.

Domnas - iekārta čuguna ražošanai, reducējot dzelzs rūdas vai koncentrātus.

Domnas ceha galvenais aprīkojums - domnas krāsns - ir apaļas šahtas krāsns, kas apšūta ar ugunsizturīgu mūri.

Saldēšanas ierīces tiek izmantotas, lai aizsargātu krāsns korpusu no karstuma. Krāsns korpuss un augšējā ierīce ir uzstādīti uz pamatiem un tiek turēti kolonnās.

Kausēšanas izejmateriālu sauc par lādiņu, un tas sastāv no dzelzsrūdas, mangāna rūdas, aglomerāta, granulām. Lādiņa tiek padota uz krāsns augšpusi ar lāpstiņām vai lentes konveijeru. Caur uztveršanas piltuvi trases tiek izkrautas krāsnī. Gaiss tiek padots caur gaisa sildītājiem, kausēšanas produkts pa caurumiem tiek izvadīts kausos, kas atrodas apakšējā daļā.

Mūsdienu domnas ir aprīkotas ar centralizētu vadības un uzraudzības sistēmu, kas nodrošina instrumentu indikatoru uzskaiti un kompleksos domnas darbības rādītājus - koksa patēriņu uz 1 tonnu čuguna un dienas domnas izlaidi tonnās.

Tiek izmantota papildu degviela, kas samazina koksa patēriņu un čuguna izmaksas. Domnas konstrukcijas pilnveidošana ir vērsta uz tās jaudas (tilpuma) palielināšanu, izejvielu sagatavošanas uzlabošanu un jaunu progresīvu, augstas veiktspējas tehnoloģiju ieviešanu.

Čuguns tiek kausēts domnas krāsnīs, kas ir šahtas krāsnis. Čuguna ražošanas procesa būtība domnas krāsnīs ir rūdas sastāvā esošo dzelzs oksīdu, gāzveida (CO, H2) un cieto (C) reducētāju, kas veidojas kurināmā sadegšanas laikā, reducēšana.

Domnas process ir nepārtraukts. Krāsnī no augšas tiek ielādēti izejmateriāli (aglomerāts, granulas, kokss), bet apakšējā daļā tiek ievadīts sakarsēts gaiss un gāzveida, šķidra vai pulverveida degviela.

Degvielas sadegšanas rezultātā iegūtās gāzes iziet cauri uzlādes kolonnai un piešķir tai savu siltumenerģiju. Dilstošais lādiņš tiek uzkarsēts, samazināts un pēc tam izkausēts.

Lielāko daļu koksa sadedzina krāsns apakšējā daļā kā siltuma avotu, un daļu koksa izmanto, lai reducētu un karburizētu dzelzi.

Domnas krāsns ir jaudīga un augstas veiktspējas iekārta, kas patērē milzīgu daudzumu materiālu. Mūsdienīga domna patērē apmēram 20 000 tonnu lādiņa dienā un saražo aptuveni 12 000 tonnu čuguna dienā.

Domnas sastāvdaļas

Domnas krāsns ir nepārtraukti strādājoša iekārta, kas sastāv no šādām zonām:

• Karsts sprādziens.
• Kušanas zona (pleci un rags).
• FeO reģenerācijas zona (tvaiks).
• Fe2O3 reducēšanas zona (manējā).
• Uzsildīšanas zona (augšā).
• Dzelzsrūdas materiālu, kaļķakmens un koksa iekraušana.
• Domēna gāze.
• Dzelzsrūdas materiālu, kaļķakmens un koksa kolonna.
• Izdedžu izdalīšanās.
• Šķidrā čuguna izlaišana.
• Atkritumu gāzu savākšana.

Domnas vertikālās daļas iekšējo kontūru sauc par krāsns profilu.

Krāsns darba telpā ietilpst:

• tops;
• mans;
• tvaiks;
• pleci;
• bugle

Tops.

Krāsns augšējo (šauru) daļu sauc par augšējo. Augšpusē ir uzpildes aparāts lādiņa (rūdas, degvielas, kušņu) iekraušanai un dūmvadu caurules, pa kurām gāzes tiek izvadītas no domnas, ko sauc par domnu vai augšējo daļu. Krāsns daļu, kas atrodas starp augšējo daļu un tvaiku, sauc par vārpstu.

Krāsns daļu, kas vērsta uz augšu ar nošķeltu konusu un atbalsta lādiņu tvaikā kopā ar lādiņu un augšdaļu, sauc par pleciem. Šajā kurtuves daļā koksa izdegšanas un šķidru kausēšanas produktu veidošanās rezultātā notiek diezgan straujš iekrauto materiālu apjoma samazinājums.

Šahta veido lielāko daļu krāsns kopējā augstuma un tilpuma. Vārpstas profils, kas ir nošķelts konuss, kas izplešas virzienā uz leju, nodrošina vienmērīgu lādiņu materiālu nolaišanu un atslābināšanu.

Ievērojamais vārpstas augstums ļauj termiski un ķīmiski apstrādāt materiālus, paceļot karstās gāzes.

Šī ir krāsns darba telpas vidējā cilindriskā daļa, kurai ir lielākais diametrs. Tvaicēšana rada papildu krāsns tilpuma palielināšanos un novērš iespējamos materiālu aizkavēšanos.

Pleci.

Šī ir krāsns profila daļa, kas atrodas zem tvaika un attēlo nošķeltu konusu, kas vērsts pret tvaiku ar tā plato pamatni. Plecu apgrieztais konuss atbilst izkusušo materiālu apjoma samazināšanās čuguna un izdedžu veidošanās laikā.

Kurtuves apakšējo daļu, kurai ir cilindra forma, kurā uzkrājas kausēšanas produkti - šķidrais dzelzs un izdedži, sauc par pavardu. Kurtuvē ir izveidoti caurumi, kas radiāli izvietoti vienādā attālumā viens no otra (10-16, atkarībā no domnas izmēra).

Šajos caurumos tiek ievietotas dubultsienu caurules, kas izgatavotas no sarkanā vara, bronzas vai alumīnija. Šos caurumus sauc par lāpstiņām.

Gaisa sildītājos (muciņos) sakarsētais gaiss tiek izpūsts caur caurulēm ar ventilatoru vai pūtējiem. Lances dzesē ūdens, kas cirkulē telpā starp cauruļu sienām.

Domnas papildu elementi

Darba procesā ir nepieciešamas palīgierīces un mehānismi, lai nodrošinātu kvalitatīvu čuguna kausēšanu. Nepieciešamas ierīces izejvielu pacelšanai un iekraušanai krāsnī.

Domnas krāsnij ir nepieciešama pastāvīga apkope, it īpaši izdedžu un dzelzs pieskārienu gadījumā. Šim nolūkam ir pielāgotas lietuves, kas aprīkotas ar gaisvadu celtņiem.

Gaisa sildīšanu krāsns darbībai, augstu kušanas temperatūru ar mazāku gaisu nodrošina gaisa sildītāji. Piemēram, krāsnī ar lietderīgo tilpumu 2000 m³ šādām iekārtām ir jāpiegādā 3800 m³ gaisa minūtē, kura temperatūra ir 1200 grādi.

Tvaikam, ko rada gaiss, kas nonāk gaisa sildītājā, jābūt pastāvīgi mitram. Šī indikatora vērtību regulē automātiska sistēma.

Saspiestais gaiss, kas nepieciešams degvielas sadedzināšanai, iekļūst krāsnī, pateicoties pūtējiem. Tā spiediens mūsdienu krāšņu augšpusē sasniedz 25 MPa. Augšējās gāzes tīrīšana notiek ar gāzes tīrītāja palīdzību.

Domnas mērķis un darbības princips

Čuguna ražošana domnā ir svarīga melnās metalurģijas nozare.

Šim darbam ir nepieciešams ne tikai izmantot īpašu aprīkojumu, bet arī rūpīgi ievērot noteiktas tehnoloģijas.

Kausēšanu veic domnā no atkritumiem un rūdas vielām.

Rūdas vielas loma var būt sarkana, brūna, spārna, magnētiskā dzelzsrūda vai mangāna rūdas.

Dzelzs reducēšana ir viens no galvenajiem čuguna ražošanas posmiem.

Šī procesa rezultātā dzelzs kļūst ciets. Pēc tam tas tiek pazemināts tvaikā, kas veicina oglekļa šķīšanu dzelzē. Tādējādi notiek čuguna veidošanās. Tieši krāsns karstajā daļā sāk kust pats čuguns, lēnām plūstot uz leju.

Domnas darbības princips ir atkarīgs no šīs lielgabarīta ierīces veida.

Ir koksa krāsnis un ogļu krāsnis.

Pirmie strādā pie koksa, otrie, attiecīgi, uz oglēm.

Šahtas krāsns ir paredzēta nepārtrauktai darbībai. Šī aprīkojuma forma ir divi konusi, kas salocīti ar platām pamatņu malām. Starp šiem konusiem atrodas krāsns daļa, kurai ir cilindriska forma - tvaiks.

Domnas darbības princips ir izteikts vairākās fizikālās un ķīmiskās operācijās. Šo darbību klātbūtni nosaka pašas krāsns temperatūras diapazons un materiāla darba slodze.

Kopumā var izdalīt šādus procesus:

• kaļķakmens sadalīšanās process, kā rezultātā veidojas ogļskābes anhidrīds un kalcija oksīds;
• dzelzs un citu elementu atgūšana;
• dzelzs karburizācija;
• metāla kausēšana;
• izdedžu veidošanās un kušana;
• degvielas sadegšana un citi.

Domnas gaisa sildītājs ir aparāts, kurā gaiss tiek iepriekš uzsildīts. Pēc tam šis gaiss tiek ievadīts krāsnī.

Agrīnās dzelzs kausēšanas iekārtās nebija tāda elementa kā gaisa sildītājs. Ierīces izstrāde ļāva ievērojami samazināt degvielas izmaksas.

Domnas darbības princips ir balstīts uz sarežģītiem fizikāliem un ķīmiskiem procesiem.

Ir šādas operācijas:

• degvielas sadegšana;
• dzelzs atgūšana;
• kaļķakmens sadalīšanās kalcija oksīdā un oglekļa anhidrīdā;
• dzelzs piesātinājums ar oglekli;
• metāla kausēšana;
• izdedžu kausēšana utt.

Vispārīgākajā nozīmē kausēšana domnā ir čuguna ražošana no dzelzsrūdas.

Galvenie materiāli, ar kuriem iespējama dzelzs kausēšana:

• degviela - kokss;
• dzelzsrūda - izejviela, no kuras kausē čugunu;
• plūsma - īpašas piedevas no smiltīm, kaļķakmens un dažiem citiem materiāliem.

Lādiņa krāsnī nonāk maza izmēra kausētu gabalu - granulu vai aglomerātu veidā. Kā rūdas viela var darboties mangāna rūdas vai dažādas dzelzsrūdas variācijas. Izejvielas lej virsū slāņos, pārmaiņus ar flux un koksa kārtām.

Sārņi peld uz karsta dzelzs virsmas. Piemaisījumi tiek novadīti pirms šķidrā metāla sacietēšanas.

Izejvielu piegādei, kā arī krāsns darbībai jābūt nepārtrauktai. Procesa noturību nodrošina speciālie konveijeri. Caur aprakstītajiem elementiem nokļūstot pavardā, lādiņš iziet cauri vairākiem tehnoloģiskiem procesiem.

Dedzinot koksu, tiek iegūta nepieciešamā temperatūra, kas nedrīkst būt zemāka par 2000 grādiem. Degšana veicina skābekļa un ogļu apvienošanos. Tajā pašā laikā veidojas oglekļa dioksīds. Augstas temperatūras ietekmē pēdējais kļūst par oglekļa monoksīdu. Pateicoties tam, tiek atjaunots dzelzs.

Čuguns kļūst par čugunu pēc tam, kad dzelzs ir izgājis cauri izkausētajam koksam. Lai rezultāts būtu iespējams, dzelzs jābūt piesātinātam ar oglekli. Čuguns ietver sakausējumus, kuros ogleklis veido 2–5%.

Pēc tam, kad gatavais metāls ir sakrājies pavardā, tas tiek atbrīvots caur caurumiem. Vispirms caur augšējo caurumu izdalās sārņi, bet pēc tam - caur apakšējo caurumu - čuguns. Pēdējais tiek novadīts pa kanāliem spaiņos un nosūtīts tālākai apstrādei.

Domnu izstrādājumi

Domnas kausēšanas produkti ir:

• čuguns;
• izdedži;
• domnas (augšējā) gāze.

Čuguns

Čuguns ir galvenais domnu ražošanas produkts, un izdedži un domnu gāze ir blakusprodukti.

Domnas krāsnīs kausētais čuguns atkarībā no turpmākās izmantošanas metodes tiek iedalīts trīs grupās:

• pārdali pārejot uz pārdali tēraudā;
• lietuves, kas paredzētas čuguna lējumu ražošanai mašīnbūvē;
• speciālie (ferosakausējumi), ko izmanto tērauda deoksidācijai tērauda ražošanā.

Čuguns ir daudzkomponentu dzelzs sakausējums ar oglekli, mangānu, silīciju, fosforu un sēru.

Čuguns satur arī nelielu daudzumu ūdeņraža, slāpekļa un skābekļa. Leģētais čuguns var saturēt hromu, niķeli, vanādiju, volframu un titānu, kuru daudzums ir atkarīgs no kausējamo rūdu sastāva.

Čuguns ir paredzēts pārstrādei tēraudā.

Šādam čugunam raksturīgs tas, ka tajā esošais ogleklis (2,2-4%) ir ķīmiski saistītā stāvoklī.

Čuguna lūzuma virsma ir balta.

Atkarībā no sastāva un apstrādes metodes ir:

• martena čuguns, kas satur fosforu no 0,15 līdz 0,30% un sēru līdz 0,07%;
• Bessemer, kas satur 0,07% fosfora un līdz 0,069% sēra;
• Tomasovskis, kas satur fosforu 1,6% un sēru līdz 0,08%.

Čuguns ir sadalīts trīs veidos:

• Piķa koksa krāsns (M1, M2, M3, B1, B2 pakāpe).
• Piķa koksa fosfors (MF1, MF2, MF3).
• Augstas kvalitātes konversijas kokss (PVK1, PVK2, PVK3).

Pēc izsūknēšanas no domnas čugunu ielej lietņos un aukstā veidā nosūta uz mašīnbūves rūpnīcām, kur to pārkausē īpašās kupola krāsnīs, lai izlietu mašīnu daļas.

Liešanas koksa čuguns tiek kausēts septiņās pakāpēs: LK1-LK7.

Katra kategorija ir iedalīta trīs mangāna satura grupās, piecās fosfora satura klasēs un piecās sēra satura kategorijās.

Fosfora dzelzs.

Īpaša grupa ir fosfora čuguns, kas satur līdz 2% P, atkarībā no fosfora satura tiek izmantotas dažādas tehnoloģijas šādu čugunu pārvēršanai tēraudā.

Čuguni.

Šis čuguna veids ir paredzēts čuguna izstrādājumu ražošanai čuguna kausēšanas cehos. Šo čuguna raksturīga iezīme ir augstais silīcija (2,75–3,75% Si) un dažos gadījumos fosfora saturs. Tas izskaidrojams ar to, ka šie elementi izkausētajam dzelzs nodrošina augstu šķidruma mobilitāti vai spēju labi aizpildīt veidni.

Liešanas čuguns tiek izmantots pēc pārkausēšanas mašīnbūves rūpnīcās, lai iegūtu formas lējumus.

Čuguns tiek izmantots čugunu ražošanai:

• caurules;
• radiatori;
• santehnikas piederumi;
• gulta;
• bloki;
• zobrati utt.

Šādam čugunam lūzumā ir pelēka krāsa. Tajā daļa oglekļa ir brīvā stāvoklī grafīta formā. Pelēkajā čugunā parasti ir silīcijs 1,25-4,25%, ogleklis 2,5-4%, mangāns 0,5-1,3%, fosfors 0,1-1,2% un neliels daudzums sēra.

Mangāns padara čugunu cietu un trauslu.

Gluži pretēji, silīcijs samazina čuguna cietību, kā rezultātā lējumus no šāda čuguna var viegli apstrādāt.

Fosfors padara čugunu šķidru kūstošu, labi aizpildot plānās veidņu daļas.

Lējumi no čuguna, kas satur palielinātu fosfora daudzumu, labi iztur nodilumu, bet tajā pašā laikā tiem ir palielināts trauslums.

Sērs nodrošina čugunam augstu kušanas temperatūru un samazina tā mehāniskās īpašības.

Speciālie čuguni (ferosakausējumi).

Tie ir dzelzs sakausējumi ar augstu silīcija, mangāna un citu elementu saturu, ko izmanto kā deoksidētājus vai piedevas tērauda un dzelzs lietuvēs.

Tie ietver:

• feromangāns (70 - 75% Mn un līdz 2% Si);
• ferosilīcijs (9 - 13% Si un līdz 3% Mn);
• spoguļčuguns (10 - 15% Mn un līdz 2% Si).

Pēdējos gados ferosakausējumu kausēšana domnas krāsnīs ir samazinājusies neekonomiskās apstrādes dēļ. Dzelzskausējumus izdevīgāk ir kausēt elektriskās krāsnīs.

Sārņi

Sārņi ir blakusprodukts, tas ir ļoti lēts augstas kvalitātes būvmateriāls un tiek izmantots cementa, betona, ķieģeļu ražošanai, ceļu gruntēšanai.

Kausēšanas laikā iegūtais izdedžu daudzums ir ļoti liels (apmēram 60% no kausējamā čuguna svara).

Sārņi ir bāziski un skābi.

Skābajiem izdedžiem ir augsta izturība. Ja to pūš šķidrā veidā ar tvaiku vai gaisu, iegūst izdedžu vati, kas ir labs izolators.

Domnas krāsns (augšējā gāze)

Tā ir gāze, kas iziet no krāsns caur tās augšējo daļu - augšējo daļu.

Tas sastāv no CO, H2, CO2, CH4 un N2. Pēc attīrīšanas no tajā esošajiem putekļiem gāzi izmanto kā degvielu domnā iepūstā gaisa sildīšanai, apkures katlu apkurei un citiem mērķiem.

Tā kā gāze satur līdz 30% CO, tā ir degviela, ko izmanto pēc atputekļošanas. Domnas gāzes daudzums pēc svara ir 2,5 reizes lielāks nekā čuguna daudzums. Degšanas siltums ir 3600-3900 kJ/m3.

Darbinot domnu kombinētajā strūklā, izmantojot dabasgāzi, ūdeņraža saturs augšējā gāzē palielinās līdz 6-8 un dažreiz līdz 12%, savukārt siltumspēja palielinās līdz 4200 kJ/m3.

Apmēram 30-35% no augšējās gāzes tiek izmantoti domnas cehā, lai sildītu gaisa sildītāja sprauslas. Pārējo gāzi izmanto velmētavās un termocehos, kā arī termoelektrostacijā.

Čuguna ražošanas process tiek veikts domnās.

Domnas kausēšanas izejvielas, kas ņemtas vajadzīgajās proporcijās, veido lādiņu.

Čuguns ir primārais produkts, ko iegūst no izejvielām. Čuguna ražošanas pamatā ir dzelzs ieguve no rūdām, izmantojot dažādas redoksreakcijas. Nākotnē čuguns tiks izmantots kā izejviela tērauda ražošanai.

5. Mehānisko īpašību noteikšana stiepes pārbaudē. Stretch diagrammas analīze.

6. Cietības noteikšana ar Brinela metodi (skat. Lr Nr. 1).

7. Cietības noteikšana ar Rokvela metodi (sk. Lr Nr. 2).

8. Sakausējuma, komponenta, fāzes, sistēmas jēdziens.

9. Dubultā sakausējuma "svina-antimona" stāvokļa diagramma.

10. "Dzelzs-cementīta" sistēmas dzelzs-oglekļa sakausējumu stāvokļa diagramma

11. Dzelzs-oglekļa sakausējumu strukturālās sastāvdaļas.

12. Domnas kausēšanas sākotnējie materiāli un produkti.

13. Domnas krāsns, tās izvietojums un darbība.

14. Tērauda iegūšana skābekļa pārveidotājos.

15. Baltie čuguni, to darbības joma.

16. Pelēkie čuguni, to marķējums un apjoms.

17. Augstas stiprības čuguni, to marķējums un darbības joma.

18. Kaļamie čuguni, to marķējums un apjoms.

19. Oglekļa konstrukcijas kvalitātes tēraudi, marķējums un darbības joma.

20. Oglekļa instrumentu tēraudi, marķējums un darbības joma.

21. Leģētie tēraudi, to klasifikācija un marķējums.

22. Misiņš un bronza, to marķējums un apjoms.

23. Alumīnija sakausējumi, to marķējums un apjoms.

24. Metālu korozija, tās veidi un tās apkarošanas metodes.

25. Antifrikcijas sakausējumi, to marķējums un darbības joma.

26. Keramikas-metāla cietie sakausējumi, to marķējums un apjoms.

27. Atkausēšana un normalizācija. Atkausēšanas veidi.

28.Cietums. Sacietējumu veidi.

29.Atvaļinājums. Atvaļinājumu veidi.

30. Ķīmiski termiskā apstrāde, tās veidi.

31. Modeļu komplekts, tā mērķis un sastāvs.

32. Liešana vairākās (pastāvīgās) metāla veidnēs (dzesēšanas veidnēs)

33.Centrbēdzes liešana

34.Liet čaumalu veidnēs.

35. Investīciju liešana

36. Apstrādes zem spiediena būtība. Metālu plastiskā deformācija.

37.Atgriešanās un pārkristalizācijas fenomens.

38. Ritošās ražošanas jēdziens. Rullēšana, tās veidi.

39. Presēšana, presēšanas veidi.

40. Zīmējums, izmantotais aprīkojums, iegūtie izstrādājumi.

41. Kalšana, kalšanas operāciju veidi, izmantotās iekārtas.

43. Metalurģijas procesi metināšanā. Metināšanas spriegumi un deformācijas, to cēloņi un novēršanas metodes.

44. Elektriskā loka metināšana, procesa būtība, izmantotās iekārtas.

45. Elektrodu veidi, to pārklājums.

46. ​​Iegremdētās loka metināšanas un aizsarggāzes. Elektroslāņa metināšana.

47. Gāzes metināšanas izejas materiāli.

48. Iekārtas un piederumi gāzes metināšanai un griešanai.

49. Gāzes metināšanas un griešanas tehnoloģija

50. Lodēšana, procesa būtība. Lodmetāli, kušņi, to mērķis un sastāvs.

51. Kutera galvenās daļas un elementi.

52. Griežu leņķi.

53. Griešanas režīma elementi griežot.

54. Skrūvju griešanas virpas iekārta.

55. Horizontālās frēzmašīnas iekārta.

56. Urbšanas process un tā īpatnības.

57. Metālu elektriskā dzirksteles apstrāde.

58. Termoreaktīvas plastmasas, to veidi, sastāvs un pielietojums.

59. Krāsu un laku sastāvs un klasifikācija.

60. Līmes materiālu sastāvs un klasifikācija.

61. Vispārīga informācija par gumiju. Gumijas savienojumi, to sastāvs.

62. Vispārīga informācija par koksni, tās fizikālajām un mehāniskajām īpašībām.

63. Koksnes materiālu šķirnes

64. Blīvju materiāli.

13. Domnas krāsns, tās izvietojums un darbība.

Domnas krāsns ir šahtas krāsns, kas izklāta tērauda korpusā ar šamota ķieģeļiem. Domnas krāsnī tie izstaro (7. att., a) augšdaļa, kāts, raspars, pleci un rags. Caur augšējais aizvars lādiņš tiek ielādēts domnā. Manējais ir nošķelta konusa forma, kas izplešas uz leju, kas veicina lādiņa brīvu pazemināšanos, tam kūstot. Līmenī raspara Un pleciem veidojas sūkļveida dzelzs, kas pēc tam karburizējas, izkūst un ieplūst pavardā. Pleci no tvaika sašaurinās pret pavardu, tāpēc cietais lādiņš tiek turēts tvaikā un šahtā.

Kalnā brekši 6 uzkrāj šķidro dzelzi. Tās blīvums ir 6,9 g / cm 3, un izdedžu blīvums ir aptuveni 2,5 g / cm 3, tāpēc virs čuguna ir izdedžu slānis. Uzkrātie izdedži periodiski tiek izlaisti cauri krāna caurums 5,Rīsi. 7

un čuguna cauri krāna caurums 1. Oksidatīvā strūkla kurināmā sadedzināšanai tiek piegādāta caur caurulēm 4 zem spiediena līdz 500 kPa; tas tiek uzkarsēts reģeneratīvajās krāsnīs - gaisa sildītājos. Tās pašas lances tiek izmantotas dabasgāzes un citu degvielas piedevu (mazuta, pulverveida degvielas) ievadīšanai krāsnī. Augšā ir uzpildes aparāts3 Un gāzes izvads2 domnas (augšējā) gāzei. Galvenā krāsns īpašība ir tās lietderīgais tilpums - iekšējais tilpums, kas aprēķināts pēc krāsns lietderīgā augstuma.

domēna process. Krāsns nepārtraukti pārvietojas: no augšas uz leju - lādiņa plūsma, no apakšas uz augšu - gāzu plūsma, kas veidojas degvielas sadegšanas un reakcijas ar lādiņa sastāvdaļām laikā. Domnas kausēšanas būtība ir dzelzs reducēšana no rūdas oksīdiem, dzelzs karburizācija un atkritumiežu un kurināmā pelnu izdalīšana.

Oksīdu samazināšana un čuguna veidošanās sākas ar dzelzs oksīdu reducēšanu ar oglekļa monoksīdu raktuves vidusdaļā. Kad maisījums tiek nolaists līdz tvaikam, šīs reakcijas attīstās un norit ātrāk:

3Fe 2 O 3 + CO \u003d 2Fe 3 O 4 + CO 2 + dH;

Fe 3 O 4 + CO \u003d ZFeO + CO 2 -dH;

FeO + CO \u003d Fe + CO 2 + dH.

Dzelzs karburizācija sākas raktuvēs pēc tās reducēšanas, veidojoties dzelzs karbīdam atbilstoši reakcijai:

3Fe + 2CO \u003d Fe 3 C + CO 2.

14. Tērauda iegūšana skābekļa pārveidotājos.

Plaši izmanto tērauda ražošanā pamata skābekļa process s. Stacionārajam pārveidotājam (8. att.) ir divi pārsēji 4, no kuriem katrs balstās uz diviem rullīšiem 1. Pārveidotāja kaklam ir simetriska forma. Tērauda korpusa iekšpusē pārveidotāji ir izklāti ar dolomīta ķieģeļiem. Taphole 3 ir paredzēts gatavā tērauda notecināšanai.

Skābekļa pārveidotāju jauda ir no 50 līdz 400 tonnām.Skābekļa pārveidotāja procesa būtība ir tāda, ka pārveidotājā ielādētais lādiņš tiek izpūsts no augšas ar skābekļa strūklu zem spiediena līdz 1,5 MPa. Augsts skābekļa spiediens nodrošina labu metāla sajaukšanos. Pūšanas sākumā tiek oksidēts silīcijs, mangāns un citi elementi, kas pāriet sārņos. Pēc pirmā tīrīšanas perioda līdz
skābeklis (ilgst 16 minūtes), lance tiek pacelta, pārveidotājs tiek sasvērts, izdedži tiek novadīti un tiek ņemts metāla paraugs. Pārveidotājam pievieno kaļķi, novieto atpakaļ vertikālā stāvoklī, ievieto cauruli un sāk otro skābekļa attīrīšanas periodu. Otrajā pūšanas periodā turpinās piemaisījumu oksidēšanās reakcijas, izdeg ogleklis, notiek izdedžu veidošanās reakcijas un citi fizikāli ķīmiski procesi. Otrā attīrīšanas perioda beigās daži no deoksidētājiem tiek ievadīti pārveidotājā. Pēc izņemšanas Rīsi. 8

Konvertora lāpstiņas tiek sasvērtas, tiek ņemts tērauda kontrolparaugs un tērauds tiek novadīts lešanas kausā, kur tiek pabeigts tā deoksidācijas process ar feromangānu, ferosilīciju vai kompleksajiem deoksidētājiem.

Kopējais ilgums ir 40...60 minūtes, un skābekļa attīrīšanas ilgums ir 18...30 minūtes. Priekšrocības: laba kvalitāte, augsta veiktspēja un zemākas izmaksas. Trūkums: lieli metāla atkritumi (6 ... 9%).

"

Produktivitāti nosaka krāsns izmērs. Maksimālā jauda tiek novērota, ja šahtas tipa krāšņu tilpums ir 2-5 tūkstoši kubikmetru. m To diametrs ir 11-16 m, augstums - 32-37 m.

Domnas shēma

Vārpstas krāsns sastāv no šādiem elementiem:
tops;
mīnas;
tvaiks;
pleci;
kalums;
brekši.

Tops- viens no darba telpas elementiem, kas nodrošina noteiktu materiālu līmeni, kas sadalīts pa raktuves sekciju.

Manējais- domnas cilindriskā daļa, kurā tiek uzturēta pietiekama temperatūra, lai izkausētu lādiņu. Dzelzs reducēšana notiek tajā pašā krāsns daļā.

Raspar- visplašākā konstrukcijas daļa, kas paredzēta galvenajiem kausēšanas procesiem. Zemāk ir pleci, kas veicina pārkaršanu un kausējuma un izdedžu pārvietošanos uz nākamo konstrukcijas sadaļu.

Ragu liek virs brekša, kas ir mūris, kas veidots, izmantojot šamota ķieģeļus. Rags ir tā krāsns daļa, kurā tiek savākti un. Starp lāpstiņām un pavardu atrodas caurules karstās (ar skābekli bagātināta gaisa) un dabasgāzes padevei.

Darbības princips

Maisījums tiek padots ar pacēlāja palīdzību un nonāk uztveršanas piltuvē. Lādiņa sastāvu attēlo kaļķakmens, kokss, kušanas aglomerāts un rūda. Ir iespēja pievienot granulas.
Augšējie konusi (lieli un mazi) darbojas pārmaiņus, pārnesot materiālu maisījumu uz vārpstu. Domnas darbības procesā notiek pakāpeniska lādiņa plūsma. Karsēšanu veic koksa sadegšanas rezultātā, ko papildina siltuma izdalīšanās.

Kurtuves gāzes temperatūra ir robežās no 1900 līdz 2100 grādiem pēc Celsija. Tas sastāv no N2, H2 un CO. Pārvietojoties slānī, tas ne tikai veicina tā sildīšanu, bet arī uzsāk dzelzs reducēšanas procesus. Augsta gāzes temperatūra tiek sasniegta, pateicoties gaisa sildītājos augstajai gaisa temperatūrai (1000-2000 grādi).
Gāze ar temperatūru 250 - 300 grādi, kas nāk no kurtuves, ir domna, pēc putekļu noņemšanas - domnas krāsns. Domnas gāzes zemākā siltumspēja atbilst 3,5 - 5,5 MJ/m 3 . Sastāvs ir atšķirīgs, to nosaka dabasgāzes padeves un sprādziena bagātināšanas ar skābekli rezultātā, to pārstāv šādas vielas:

N 2 - 43-59%;
CO - 24-32%;
CO 2 - 10-18%;
H2 - 1-13%;
CH 4 - 0,2-0,6%.

Būtībā gāze ir nepieciešama, lai domnas gaisa sildītāju sprauslām nodrošinātu noteiktu temperatūru. Kombinācijā ar dabīgo vai koksa krāsns gāzi to izmanto dažādām krāsnīm, tai skaitā termiskajām un apkures krāsnīm.
Dzelzs, kas nonāk domnas apakšējā daļā, izkūst un uzkrājas pavardā čuguna veidā. Šķidrie izdedži veidojas no oksīdiem, dzelzs, savienojoties ar un paliek uz čuguna virsmas, jo tam ir mazāks blīvums.

Periodiski čuguns un izdedži iziet caur atbilstošajiem caurumiem - čugunu, izdedžiem. Gadījumos, kad izdedžu daudzums ir niecīgs, izmanto tikai čuguna krāna atveri. Izdedžu atdalīšana notiek liešanas vietā. Čuguna temperatūra šķidrā veidā ir robežās no 1420 līdz 1520 grādiem.

Domnas augstā produktivitāte tiek panākta, pateicoties jaudīgu gaisa sildītāju klātbūtnei, kas ir reģeneratīvā tipa siltummaiņi. Bieži vien domnas gaisa sildītājus par godu to radītājam sauc par coperiem.
Cowper - vertikāli novietots korpuss cilindra formā, kas izveidots no loksnes un ķieģeļu sprauslas. Gaisa sildītāja sadegšanas kamera, proti, tā apakšējā daļa, sastāv no degļa un karstās strūklas gaisa kanāla. Apakšpakojuma telpā tika izmantoti vārsti, kas ļāva nodrošināt savienojumu ar izeju uz dūmvadu un aukstās strūklas gaisa kanālu.

Mūsdienu šahtas krāsns versija ir izgatavota ar četriem pamīšus darbojošiem spārniem: viena no abām kārbām sprauslas uzsildīšana notiek, ieplūstot līdz augstai temperatūrai uzkarsētām dūmgāzēm, sasildītais gaiss iekļūst caur trešo kārbu. Ceturtais copers ir rezerve.

Pūšanas ilgums ir 50-90 minūtes, pēc tam atdzesēto kārbu uzkarsē, pūšanu veic nākamajā karstākajā tvertnē. Sildīšanas laikā deglis darbojas, dūmgāzes caur atvērto vārstu bez šķēršļiem iekļūst dūmvadā. Šajā laikā vārsti, kas atrodas uz karstā un aukstā gaisa kanāliem, ir aizvērti.
Degvielas sadegšanas rezultātā veidojas sadegšanas produkti, kas virzās uz augšu un no sadegšanas kameras nonāk kupola telpā, pēc tam nolaižas un uzsilda sprauslu. Tikai pēc tam caur dūmu vārstu skurstenī nonāk degvielas produkti, kuru temperatūra ir 250-400 grādi.

Pūšanas laikā notiek apgrieztais process: dūmu vārsts ir aizvērts, deglis nedarbojas, savukārt vārsti, kas uzstādīti uz karstā un aukstā gaisa vadiem, ir atvērti. Aukstā strūkla tiek padota uz zempildes telpu ar spiedienu 3,5-4 atm, pēc tam tā virzās pa apsildāmu sprauslu un uzkarsētā veidā caur sadegšanas kameru nonāk karstās strūklas gaisa kanālā, no kurienes tiek padots. krāsnī.

Noteiktos apstākļos var notikt sprādziena mitrināšana un bagātināšana ar slāpekli vai skābekli. Lietojot slāpekli, iespējams ekonomiski tērēt un kontrolēt kausēšanas procesu domnā. Koksa ietaupīšana ir iespējama arī, bagātinot sprādzienu ar skābekli līdz 35-40%, kombinējot ar dabasgāzi. Palielinot mitrumu līdz 3-5%, ir iespējams iegūt augstāku strūklas karsēšanas temperatūru varavā. Šādi rezultāti tiek sasniegti, pateicoties starojuma siltuma pārneses pastiprināšanai iepakojumā.

Cepuru augstums ir aptuveni 30-35 m, diametrs ne vairāk kā 9 m Sprauslas augšējā un apakšējā daļa ir attiecīgi izgatavotas no dinas vai augsta alumīnija oksīda ķieģeļiem un ugunsizturīgiem. Šūnas 4545, 13045, 110110 mm ir izveidotas no iepakota ķieģeļa, kura biezums ir 40 mm. Domnas krāsnīs izmanto arī citus blīvējumus, proti, blīvējumus, kas sastāv no sešslāņu blokiem ar horizontālām ejām un apaļām kamerām. Tiek izmantotas arī sprauslas, kuru pamatā ir bumbiņas ar augstu alumīnija oksīda saturu.

Katram ķieģeļu sprauslas tilpuma kubikmetram ir paredzēta aptuvenā sildvirsma 22-25 kvadrātmetri. m Domnas tilpums ir 1-2 reizes lielāks par vara sprauslas tilpumu. Piemēram, ar krāsns tilpumu 3000 kubikmetri. m tilpuma cowper būs aptuveni 2000 kubikmetru. m (3000 / 1,5).

Visizplatītākie ir kauji, kas aprīkoti ar iebūvētu sadegšanas kameru. To galvenie trūkumi ir pārmērīga jumta apsildīšana, sadegšanas kameras deformācija ilgstošas ​​krāsns darbības rezultātā. Varša deglis var būt attālināts, un sadegšanas kamera var atrasties arī zem kupola. Attālinātā degļa klātbūtnē tiek nodrošināta augsta izturība un ērtības, taču šādu ierīču cena ir visaugstākā. Cowpers, kas aprīkoti ar kupolveida sadegšanas kameru, ir lētākie, taču darbība ir sarežģītāka, jo deglis un vārsti atrodas diezgan augstu.

Pūšanas procesā temperatūra, līdz kurai tiek uzkarsēts gaiss (1350-1400 grādi), pakāpeniski pazeminās un ir robežās no 1050 līdz 1200 grādiem. Izmantojot stacionāru domnu, šādas svārstības tiek novērstas, kontrolējot temperatūru. Vēlamie indikatori parādās aukstā gaisa pievienošanas rezultātā no aukstās strūklas gaisa kanāla. Sprādziena temperatūra tiek samazināta līdz 1000-2000 grādiem, un līdz ar to arī aukstā gaisa saturs maisījumā.

Aptuvenais dzelzs ražošanas materiālu bilance domnā

Apsveriet siltuma bilanci, kausējot 1 kg čuguna. Sastādot atlikumus, tiek ņemts vērā aglomerāts, čuguns, izdedži un domnas gāze.

Granulas: dzelzs oksīds (III) - 81%, silīcija dioksīds - 7%, kalcija oksīds - 5%, dzelzs oksīds (II) - 4%, oksīds un oksīds - 1%, mangāna oksīds - 0,3%, fosfora oksīds - aptuveni 0,09 %, sērs - aptuveni 0,03%.

Aglomerāts: dzelzs oksīds (III) - 63%, dzelzs oksīds (II) - 16%, kalcija oksīds - 10%, silīcija dioksīds - 7%, alumīnija oksīds - 2%, magnija oksīds un mangāna oksīds - 1%, fosfora oksīds - apmēram 0,25%, sērs - apmēram 0,01%.

Čuguns: dzelzs - 94,2%, ogleklis - 4,5%, mangāns - 0,7%, silīcijs - 0,6%, sērs - aptuveni 0,03%.

Sārņi: kalcija oksīds - 43%, silīcija dioksīds - 36%, alumīnija oksīds - 10%, magnija oksīds - 7%, mangāna oksīds - 2%, dzelzs (II) oksīds un sērs - 1%.

Domnas gāze: slāpeklis - 44%, - 25,2%, oglekļa dioksīds - 18%, ūdeņradis - 12,5%, metāns - 0,3%.

Analizēsim degvielas patēriņu kušanas aglomerāta izmantošanas rezultātā. Degvielas izmaksas tiek noteiktas, pamatojoties uz dabasgāzes un koksa patēriņu (510-560 kg etalondegvielas / sakausējuma tonna), kopā ar gāzes patēriņu, kas novirzīts gaisa sildītāja apkurei (90-100 kg etalondegvielas / tonna). sakausējuma), izņemot domnas gāzes izvadi (170-210 kg degvielas ekvivalenta/t sakausējuma). Rezultātā kopējais patēriņš ir šāds: 535 + 95 - 190 = 440 (kg c.e./t sakausējuma).

Ņemot vērā to, ka koksa un aglomerāta ražošanai jau ir patērēts noteikts degvielas daudzums (attiecīgi aptuveni 430-490 kg uz 1 tonnu sakausējuma un 1200-1800 kg uz 1 tonnu sakausējuma), kopējais primārās degvielas patēriņš. degviela, kas nepieciešama, lai saražotu tonnu sakausējuma, ir: 440 + 40 + 170 = 650 (kg etalondegvielas/t), no kuriem 170 un 40 kg etalondegvielas/t, pārrēķinot uz tonnu sakausējuma, arī tiek izlietoti ražošanā. no koksa.

Domnas veiktspēju novērtē pēc lietderīgā tilpuma izmantošanas koeficienta (KIPO). Rādītāju aprēķina kā būves lietderīgā tilpuma attiecību pret dzelzs kausēšanu 24 stundu laikā. Mūsdienu krāsnīm norma ir 0,43-0,75 kubikmetri. m diena / t. Jo zemāks KIPO, jo efektīvāk tiek izmantota krāsns.
Loģiskāk rādītāju uzskatīt par ražīguma attiecību pret tilpuma vienību. Ērtāk ir izmantot domnas īpatnējās produktivitātes rādītāju (Pu = 1 / KIPO), kura vērtība ir 1,3-2,3 tonnas (kubikmetri / dienā).

Degvielas ekonomija ir iespējama, ja tiek ievēroti šādi ieteikumi:

Gāzes spiediena palielināšana augšpusē līdz 1,5-2 atm (samazinot gāzu tilpumu, ir iespējams samazināt augšējo putekļu noņemšanu vai palielināt strūklas patēriņu);
pulverizētu ogļu izmantošana pavardā, lai ietaupītu aptuveni 0,8 kg koksa uz kilogramu ogļu pulveri;
temperatūras paaugstināšana, līdz kurai tiek uzkarsēts gaiss kabīnēs, lai samazinātu koksa patēriņu;
kauvju izplūdes gāzu siltuma pielietošana, lai paaugstinātu gaisa un domnas gāzes temperatūru pirms to ievadīšanas sadegšanas kamerā;
apsildāmo reducējošo gāzu padeve tāpat kā metalizācijas krāsnīs (iespējams samazināt koksa patēriņu, iespējams ietaupīt līdz 20% kurināmā);
ugunīgo šķidro izdedžu fiziskā siltuma izmantošana (šīs problēmas risinājums ir daudzsološs, bet vēl nav ieviests periodiskas izdedžu izdalīšanās dēļ).

Domnas krāsns ir struktūra, caur kuru tiek ražoti tādi produkti kā čuguns, izdedži, domnas gāze un putekļi. Domnas ražošanas galvenais panākums tiek uzskatīts par to, ka īstajā laikā sāka attīstīties elektrifikācija, mehanizācija un automatizācija, kas būtiski ietekmēja šo darbības jomu. Citiem vārdiem sakot, tas veicināja jaunas pilnīgas mehānismu, elektrisko piedziņu un elektriskās automātikas sistēmas uzlabošanu un izveidi augšējās iekraušanas sistēmā, kā arī nepārtrauktā konveijera uzlādes procesā.

Kas ir domnas krāsns

Domnas iekārta sastāv no iekārtas, ar kuru palīdzību tiek attīrīta gāze no bunkuru telpām, kas nepieciešamas hidrauliskajai tīrīšanai. Tajā ir arī iepildīšanas iekārtas un produkti, kas ir atbildīgi par izdedžu apstrādi.

Ja nepieciešams domnas komponentu remonts, tad tiek izmantots tikai ugunsizturīgs materiāls, ar kura palīdzību tas tiek remontēts:

• gaisa sildītājs;
• gaisa vads;
• Notekcaurules;
• Čuguna spaiņi.

Lai pastiprinātu kušanu, var izmantot skābekļa-degvielas ātrgaitas degli vai plazmas degli. Turklāt domnu iekšpusē ir automatizēta instalācija, kuras dēļ iespējams attālināti vadīt svēršanas vagonus, kā arī veikt zembunkura telpas hidroatputekļošanu, nosegt kausus un siles, caur kurām metāls plūst.

Domnas ražošanā izmanto dabasgāzi, mitrinātu strūklu ar nemainīgu mitrumu, kā arī ar skābekli bagātinātu strūklu.

Domnas platākā daļa

Domnas dizains sastāv no daudziem elementiem un telpām, kas aprakstītas iepriekš.

Tos var attiecināt:

• Apakšbunkuru telpas;
• Spaiņi;
• ratiņi;
• Takas utt.

Domnas krāsnī ir visplašākā daļa, un to sauc par tvaiku, kas ir visspēcīgākā vieta konstrukcijā, un augšējo daļu sauc par augšējo daļu. Kurtuves konstrukcijai ir arī dibens, ko sauc par brekšu, kura ieklāšanai sākotnēji nepieciešams sagatavot masīvu dzelzsbetona pamatu. Tās mērķis ir veikt tādu procesu kā dzelzs un izdedžu uzkrāšanās. Tiklīdz tie ir uzkrāti, tie tiek nosūtīti pa īpašām teknēm caur iecirtuma dobumu uz spaiņiem.

Domnas iekārta

Domnas galvenās sastāvdaļas ir augšdaļa, šahta, tvaiks, pleci un pavards.

Sīkāka informācija par katru no tiem:

1. Krāsns augšdaļa vai, citiem vārdiem sakot, augšējā daļa, kas aprīkota ar gāzes izvadiem, kas paredzēti augšējās gāzes noņemšanai, kur iekraušanas process tiek veikts uzlādes iekārtu dēļ.
2. Šahtai, kas atrodas zem augšas, ir nošķelta konusa izskats, kas izplešas virzienā uz leju, kas vienkāršo izejvielu padeves procesu no augšas dobuma, un pati vārpsta ir paredzēta izejvielu sagatavošanai no rūdas oksīda un lai samazinātu dzelzi.
3. Raspara, kas tika minēts iepriekš.
4. Pleci, kas izskatās kā nošķelts konuss, izplešas virzienā uz augšu, un tie paredzēti, lai pabeigtu izdedžu veidošanās procesu, kā arī atstātu tajā nelielu daudzumu plūsmas un cietā kurināmā.
5. Kurtuve, kurā notiek ienākošās degvielas sadegšana, kā arī nepieciešams, lai uzkrātu čugunu un izdedžus, kas sākotnēji nonāk šķidrā veidā.

Lai degviela tiktu sadedzināta, ir nepieciešams gaiss, kura temperatūra ir augstākā, kāda var būt šajā nozarē. Ieplūdes shēma ir ļoti vienkārša, jo tā tiek ņemta no ielas, izmantojot gaisa ieplūdes atveres, pēc tam tā nokļūst gaisa sildītājā, pateicoties gredzenveida gaisa kanālam cauruļa dēļ.

Domnas shēma

Domnas darbības princips tiks aprakstīts zemāk, bet palīgierīces un mehānismi, ar kuriem iespējams nodrošināt kvalitatīvu dzelzs kausēšanu, ir atrodami zemāk. Lai nodrošinātu pareizu degvielas padevi, tiek izmantota speciāla iekārta, ar kuras palīdzību izejmateriāli tiek ievietoti kurtuves dobumā bez kļūmēm. Domnas krāsnij ir nepieciešama pastāvīga apkope, lai sārņi un čuguns tiktu izvadīti bez defektiem un līdz ar to neciestu ražošana un izmaksas. Šim nolūkam ir izveidota speciāla lietuves pagalms, uz kura ir uzstādīts augšējais celtnis.

Gaisa sildīšanai krāsnī tiek izmantoti speciāli gaisa sildītāji, no kuriem katrs regulāri tiek pārbaudīts un diagnosticēts, vai nav defektu.

Turklāt ir īpaša sistēma, kas mitrina karsto gaisu, kas nonāk krāsnī. Tas ir nepieciešams ražošanas procesam. Tāpat iekārta ir aprīkota ar speciāliem pūtējiem, kas ļauj saspiest degvielas sadedzināšanai nepieciešamo gaisu. Spiediens augšdaļas dobumā modernā krāsnī var sasniegt 25 MPa. Ir tādas iekārtas kā gāzes skruberi, ko izmanto augšējās gāzes attīrīšanai.

Domnu ražošana tiek uzskatīta par pieprasītu arī tagad kopš tās pirmsākumiem Krievijā un pasaulē kopumā, jo joprojām tiek izmantoti metāla velmējumi, caur kuriem tiek veikta dažādu konstrukciju celtniecība.

Degviela domnam

Ir kurtuve čuguna ražošanai uz tādām izejvielām kā kokss, kas notiek īpašās koksa krāsnīs, kur tiek kausēts čuguns. Koksu iegūst no īpašām koksa oglēm. Parasti lielā metalurģijas rūpnīcā koksu ražo speciālos koksa ķīmijas cehos, kur vidēji ir 50-70 krāsnis vai koksēšanas kameras. Visi no tiem ir apvienoti vienā kamerā.

Viss process ir pilnībā automatizēts, un tā būtība slēpjas faktā, ka sasmalcinātu koksēšanas un nekoksējošo ogļu sastāvs tiek ievietots kameras dobumā un uzsildīts līdz 1000 ° C bez gaisa piekļuves.

Kamera tiek apsildīta ārpusē. Lai saglabātu temperatūru krāsns iekšienē 1000 o C līmenī, telpā starp kamerām ir jāuztur 1400 o C temperatūra. Koksa krāsns akumulatoru silda ar gāzi, kas tiek sajaukta ar sakarsētu gaisu. Koksēšanas laikā, kā arī ogļu karsēšanas brīdī līdz 100 ° C temperatūrai sākas lēna mitruma iztvaikošana, un pēc tam, kad ogles tiek uzkarsētas līdz 350 ° C, tās tiek žāvētas un noņemti sveķi.

Kad temperatūra paaugstinās līdz 450 ° C, koksa oglēs sākas daļiņu mīkstināšana, un daļiņas, kas iegūtas ar šo metodi, sāk aptvert ogļu nekosējošās daļas, kas veido nepārtrauktu masu un pēc tam vienu sakausējumu. . Lai izveidotu pareizu un kvalitatīvu sastāvu, ir nepieciešama pilnīga atbilstība visiem posmiem. Kad masas siltums sasniedz 480-650 o C, masā sāk izdalīties ogļu sausās destilācijas organiskie gāzveida produkti.

Tiklīdz izdalītā gāze uzbriest cietā ogļu masā, tā pamazām sāk to atstāt, pēc tam paliek porainas ogles un liels skaits mazu poru un plaisu, kas ir puskokss. Kad temperatūra sasniedz 650-1000 o C, tas kļūst par koksu ar sudrabaini un gaiši pelēku krāsu.

Ja produkciju izmanto pareizi, tad no 1 tonnas akmeņogļu iegūst līdz 750 koksa, kā arī 300 m 3 koksa krāsns gāzes un gandrīz 35 kg akmeņogļu darvas. Ieskaitot 12 kg benzola un 3 kg amonjaka. Ogles ir lielisks siltuma avots, ko privātmājās izmanto apkurei.

Kā darbojas domnas krāsns

Ir diezgan skaidrs, no kā sastāv domnas krāsns, taču jums ir precīzi jāizdomā, kā tā darbojas.

Darba tehnoloģija:

1. Krāsns dizains ir veidots tā, lai lādiņš nonāktu bļodas dobumā ar uzlādes ierīces palīdzību, kas pēc izskata atgādina nelielu konusu, kas atrodas augšpusē.
2. Pēc tam resurss no bļodas nonāk lielā konusa dobumā, un pēc tam lādiņš tiek nosūtīts uz krāsni. Šādas sistēmas dēļ gāze no domnas neiekļūst atmosfērā ap iekārtu.
3. Tiklīdz mazais konuss un tā piltuve ir noslogoti, lai saņemtu izejmateriālu, ir nepieciešams pagriezt konstrukciju par 60 grādu leņķi, kas nepieciešams, lai lādiņš sadalītos pēc iespējas vienmērīgāk.
4. Tālāk notiek metalurģiskās krāsns darbība, un raktuvēs notiek kušanas un nolaišanas process, kas ļauj atbrīvot vietu jaunai resursa daļai.
5. Īpaši svarīgi ir ievērot pastāvīgu izmantojamā tilpuma piepildījumu.
6. Mūsdienu domnās lietderīgais tilpums var būt 2000 - 50000 m 2, un augstums sasniedz aptuveni 35 m, kas ir daudz lielāks par diametru.

Tieši šāda plāna dizains tika pārdomāts ne velti, jo darbības princips prasa pastāvīgu materiāla un gāzes kustību viens pret otru, kā rezultātā kompetenta ražošana tiek veikta bez defektiem. Kurtuves un brekšu dizains veidots no ķieģeļu blokiem, kas satur alumīnija oksīdu. Var izmantot arī oglekļa blokus, kas atrodas tērauda korpusos un tiek dzesēti ar ūdeni, kas caur santehnikas sistēmu nāk no ledusskapja, kas īpaši izgatavots domnam. Šis darba profils nav Minecraft, šeit jums jābūt uzmanīgiem. Tiks izmantota liela cepeškrāsns vai mini, tas ir jūsu ziņā. Bet tas, kurš to izgudroja, kontekstā visu pārdomāja līdz mazākajai detaļai, jums ir jāpārliecinās, vai lance ir labā darba kārtībā. (1 balss)