Co to jest wielki piec? To jest serce produkcji metalurgicznej. Wielki piec odgrywa ważną rolę w procesie produkcji surówki. Z kolei żeliwo jest surowcem do produkcji stali, z którego następnie wytwarza się blachy stalowe, rury, profile metalowe i inne wyroby metalowe.
Historia wielkiego pieca
Wielkie piece pojawiły się w Rosji około 1630 roku, europejskie odpowiedniki produkcji wielkiego pieca pochodzą z XIV wieku. Pierwszymi wielkimi piecami był węgiel drzewny, dostarczanie zimnego powietrza odbywało się ręcznie. Odpady produkcyjne były wysokie, a wydajność surowców niska. Chęć bardziej efektywnej organizacji produkcji surówki skłoniła DB Nielson do opatentowania wynalazku gorącego dmuchu. Powietrze dostarczane do pieca było podgrzewane do 150 stopni Celsjusza. W 1857 r. E. A. Cowper wynalazł nagrzewnice powietrza, które pozwoliły zaoszczędzić dużo koksu. Mówiąc ogólnie, czym jest wielki piec, to jest to piec do wytopu rudy żelaza, do dalszej produkcji metalu, który jest następnie wykorzystywany w przemyśle ciężkim, walcowania metali, transporcie i innych.
Struktura wielkiego pieca
Produkcja żeliwa jest energochłonnym procesem, charakteryzującym się wydzielaniem dużej ilości ciepła. Aby zrozumieć, czym jest wielki piec, warto zaprezentować wysoką konstrukcję sięgającą 35 metrów. Masa załadowanego wielkiego pieca może wynosić 30 tysięcy ton. Taka konstrukcja wymaga solidnego fundamentu. Jest on ułożony w postaci monolitycznej betonowej podstawy o wysokości do czterech metrów. W miejscu, w którym planowane jest palenisko pieca, fundament kładzie się z betonu ogniotrwałego. Wszystkie projekty pieców są obsługiwane przez kolumny.
Klakson znajduje się w dolnej części konstrukcji, ma największy ciężar: wytapiany metal, żużel, a właściwie cały wielki piec. Piec jest rozładowywany przez palenisko, a gorące powietrze jest dostarczane przez specjalne otwory przez niego. W tej części wielkiego pieca najwyższe wymagania są stawiane materiałom produkcyjnym, szczelności, odporności ogniowej, odporności na zużycie.
Nad paleniskiem znajduje się powierzchnia robocza, na której zachodzi proces technologicznego odzyskiwania rudy żelaza, a ładunek znajduje się jeszcze wyżej. Jest to uproszczony, schematyczny opis projektu wielkiego pieca, w rzeczywistości jest to złożona zaawansowana technologicznie struktura o ściśle określonych funkcjach. Do czego służy wielki piec? Głównie do wytopu żeliwa.
Jak działa wielki piec
To ogromny pionowy piec, działający nieprzerwanie. Surowce są podawane do pieca z góry, przez szyb ładunkowy. Surowcami do wytopu są koks, ruda żelaza i dodatki (wapień), które pomagają w usuwaniu zbędnych zanieczyszczeń z rudy. Załadowane składniki są ogrzewane gorącym powietrzem w głównej części wielkiego pieca. Podczas ogrzewania węgiel koksujący podczas spalania emituje tlenek węgla, który służy do redukcji rudy żelaza. Żużle, które pojawiły się podczas redukcji rudy żelaza, są łączone z dodatkami (wapień). Na tym etapie żużel jest w stanie ciekłym, a uwalniany metal jest w stanie stałym.
Metal opada przez piec poniżej i przechodzi proces parowania. W tym przedziale pieca temperatura osiąga 1200 stopni Celsjusza, co przyczynia się do topienia metalu. Żużel o gęstości mniejszej w porównaniu z metalem pozostaje na stopionej powierzchni metalu, co zapobiega procesom utleniania.Szybkość, z jaką proces obniżania żelaza w wielkim piecu nazywa się produktywnością. Im szybciej to nastąpi, tym większy współczynnik wydajności wielkiego pieca. Oddzielanie żużla i gotowego żeliwa odbywa się na ostatnim etapie przez specjalne otwory i ma swoje własne cechy technologiczne.
Produkty wielkopiecowe
W procesie technologicznym produkcji wielkiego pieca wytwarzane są trzy produkty:
- Żeliwo dzieli się na dwa typy: odlewniczy i krańcowy. Ostateczny rodzaj żeliwa wykorzystywany jest w produkcji stali. W zależności od zanieczyszczeń dzieli się na klasy.
- Żużel to użyteczne odpady wielkopiecowe. Jest stosowany w produkcji mieszanek betonowych, wstępnie rozdrobnionych.
- Gaz wielkopiecowy jest wykorzystywany jako paliwo w produkcji stali.
Teraz wiesz, co to jest wielki piec.
