Плавление чугуна

?КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине : “ Техника и технология отрасли : промышленность ” на темку : “ Сущность и особенности производства чугуна.
Главные дороги и направления совершенствования и повышения экономической эффективности технологий подготовительно - обогатительного и металлургического производства ” Выполнил : студент Васильев М.Ю. группа М - 82 Научный шеф : Нечепуренко В.Н. Сумы 2000

окна вокруг В.
на ней располагают все составные части шихты.
Самая загрузка шихты в вагранку может производиться как вручную, так и каким-либо механич. способом.
В немецких литейных весьма распространены ав - томатич. наклонные подъемники, при которых завалка шихты в шахту В.
происходит автоматически через боковые воронки, прилаженные к кожуху на уровне загрузочного окна, и применение физич. мускульной мощности рабочего сводится к экстремуму.
Однако, несмотря на значительное распространение этого способа загрузки, его невозможно признать совершенно разумным, ибо при боковой завалке в шахту материалов происходит неравномерный ( косой ) сход колош, и плавка может сорваться со всеми следующими из этого последствиями.
Гораздо удобнее загрузочное устройство, допускающее подачу шихты по оси В.
( инжиров.
11 ).

Восстановление оксидов железа оксидом углерода По степени убывания кислорода оксиды железа располагаются в слой : Fe 2 O 3, Fe 3 O 4 и FeO, охватывающие соответственно 30, 06 ;
27, 64 и 22, 28 % кислорода.
Из трех оксидов железа, взятых в свободном состоянии, наиболее прочнее в условиях рабочего пространства доменной печи, а точнее при температуре выше 570° С, является FeO.
Восстановление железа из его оксидов протекает постепенно путем последовательного удаления кислорода и в зависимости от температуры может быть написано двумя схемами : при температуре выше 570° С Fe 2 O 3 ? Fe 3 O 4 ® FeO ® F при температуре ниже 570° С Fe 2 O 3 ? Fe 3 O 4 ® Fe.
Ниже 570° С прочность FeO становится меньше прочности Fe 3 O 4 и она превращается в Fe 3 O 4 и Fe.
В доменной печи восстановление железа из его оксидов протекает в основном по главной схеме, так как уже через несколько минут после загрузки материалов на колошник они нагреваются до температуры выше 570° С. Большая половина кислорода, объединенного в оксиды железа, отбирается оксидом углерода, поэтому основным восстановителем в доменной печи является оксид углерода.
Восстановление оксидов железа оксидом углерода при температуре выше 570° С течет по реакциям : 3Fe 2 O 3 + СО ® 2Fe 3 O 4 + СО 2 + 37, 137 МДж, Fe 2 O 3 + mCO « 3FeO + ( m – 1 ) CO + СО 2 – 20, 892 МДж, FeO + nCO « Fe + ( n – 1 ) CO + СО 2 + 13, 607 МДж.

Для упрощения принимаем, что чугунная чушка имеет форму параллелепипеда.
Поскольку чугунные чушки имеют небольшой размер по сравнению с размерами вагранки, то считаем, что температура среды и коэффициент теплоотдачи ???? всем границам для данного момента времени одни.
Температура среды и коэффициент теплоотдачи меняются по высоте вагранки и полностью расплавиться чугунная чушка должна за время ? = 3600с ( по практическим данным работы вагранки ).
При расчете нагрева и плавления чугунного тела учитывалось, что внутри жесткого чугуна содержатся легкоплавкие компоненты с определенными теплофизическими свойствами, установленными по практическим данным.
В процессе нагрева эти компоненты могут образовать редкую фазу.

При взаимодействии жидких продуктов плавки с раскаленным коксом в заплечиках и горне происходит усиленное восстановление кремния, марганца и фосфора из их оксидов, растворенных в шлаке.
Тут же поглощенная металлом в ходе плавки сера переходит в шлак.
Железо и фосфор печи целиком восстанавливаются и пересекают в чугун, а степень восстановления кремния и марганца и полотна удаления из чугуна серы в большой степени зависят от температурных условий, химического состава шлака и его числа.

Для упрощения принимаем, что чугунная чушка имеет форму параллелепипеда.
Поскольку чугунные чушки имеют небольшой размер по сравнению с размерами вагранки, то считаем, что температура среды и коэффициент теплоотдачи ???? всем границам для данного момента времени одни.
Температура среды и коэффициент теплоотдачи меняются по высоте вагранки и полностью расплавиться чугунная чушка должна за время ? = 3600с ( по практическим данным работы вагранки ).
При расчете нагрева и плавления чугунного тела учитывалось, что внутри жесткого чугуна содержатся легкоплавкие компоненты с определенными теплофизическими свойствами, установленными по практическим данным.
В процессе нагрева эти компоненты могут образовать редкую фазу.

Вагранка ( рис.
109 ) представляет собой шахтную плавильную печь, внешний металлический кожух которой выложен изнутри огнеупорным шамотным кирпичом 7.
Между кожухом 8 и огнеупорным кирпичом оставляется, который нельзя отменить засыпается кварцевым песком.
Кожух вагранки устанавливается на массивной чугунной или стальной подовой плите 3 с отверстием посредине, одинаковым внутреннему диаметру шахты вагранки.
Отверстие в подовой плите закрывается крышечкой 2, обладающей особое запорное устройство.
Подовая плита 3 поставлена на четырех колоннах У, которые укореняются на фундаментной плите.
Донышко 15 вагранки, называемое лещадью, набивается огнеупорной смесью.
В нижней части вагранки у лещади предусматривается отверстие — лётка 13 для выпуска расплавленного чугуна.
С противоположной стороны существует второе отверстие 4 для выпуска шлака.

Выполненный теоретический анализ плавления чугунных чушек в большегрузной вагранке с использованием разработанной программы открывает, что полнейшее расплавление чугуна происходит на ярусе в районефурменных зон ( расчет по времени движения шихтовых материалов ).
Легкоплавкая составляющая расположенная внутри объема чугунной чушки, полностью расплавляется на ярусе 2, 5 – 3, 0 м выше фурменных зон.