11. Домна пешінің құрылымы

Домна пеші (1-сурет) дөңгелек қималы шахталы пештен тұрады, оттөзімді құрылыммен футеревкаланған (жоғарғы жағы шамотты кірпішпен, ал төмеңгі жағы – көміртекті блоактармен). Құрылымның жанып кетуін тоқтату мен пеш қаптамасын жоғарғы температуралардан қорғау үшін су айналымды тоңазытқыштар қолданылады. Пеш қаптамасы мен колошникті құрылғы табанына орнатылған бағаналармен бекітіледі. Пеш колошнигіне шихта скиптермен, кейде ленталы конвейерлермен беріледі. Скиптер пешке қабылдау воронкасы және колошникке орнатылған себу аппараты арқылы беріледі. Ауа үрлеуші машиналардан ауа пешке ауа қыздырғыштар (мұнда ауа 1000 - 1200°С-қа дейін қыздырылады) және көрік бойымен орнатылған фурмалы аспаптар арқылы беріледі. Фурма арқылы мұнымен қоса қосымша отын да енгізіледі (табиғи газ, мазут немесе көмір шаңы). Балқыту өнімдері көріктің төмеңгі бөлігіндегі ағынөзектер арқылы шойын тасымалдаушы және қожға арналған шөміштерге шығарылады. Пеште түзілетін колошникті газ пеш күмбезіндегі газ бөлгішке шығарылады. 

 

12. Домна шикіқұрамының құрамы

      Домна өндірісінде бастапқы материал болып саналады: темір кені, марганец кені, агломерат, шекемтастар, сонымен қатар жанғыш заттар мен флюстер. Домна пешінің шихтасы ретінде негізділігі 1,1-1,3 болатын 50-60% Ғе құрамды флюстелген агломерат қолданылады, флютелген шекемтастарды қолдану да даму үстінде. Темір құрамды шихта материалдарының домнада балқытудың  технико-экономикалық көрсеткіштерін анықтайтын негізгі қасиеттері: темір мөлшері, бос жыныс құрамы, зиянды қоспалар мөлшері, сонымен қатар гранулометриялық құрам, беріктік пен тотықсыздану қабілеті. Домна өнідірісіндегі негізгі жанғыш затқа көміртасты коксты жатқызуға болады. Кокстың біраз бөлігін домна пешінің көрігіне үрленетін газ тәрізді, сұйық және қатты отынмен алмастырып балқыту кең тараламға ие болып келе жатыр. Флюстер ретінде әктас, кейде доломит қолданылады.

13. Домна пешіндегі шикіқұрам мен газ қозғалысы

Қазіргі заманғы домна пештерінде онда материалдың болу ұзақтығы 4-6 сағат, ал газдар – шамамен 3-12 секунд. Балқытудың жоғарғы көрсеткіштері газдардың пеш қимасы бойымен жақсы таралуы кезінде алынуы мүмкін. 

Тек осы жағдайда газдар максимал дәрежеде материалдарға физикалық жылу бере алады және олардың тотықсыздану қабілеті толығымен қолданылуы мүмкін. Белгілі болғандай, пеш қимасы бойымен газ ағынының таралымы газ өтетін шихта діңгегінің қарсыласуына тәуелді болады. 

 

1-сурет – Домна пеші 

1 – колошниктің қорғаныс сегменттері; 2 – үлкен конус; 3 - приёмная қабылдау воронкасы; 

4 – кіші конус; 5 – шихта таратқыш; 6 – үлкен конус воронкасы; 

7 – көлбеу көпір; 8 - скип; 9 – ауа фурмасы; 10 – шойын ағынөзегі;

11 – қож ағынөзегі

 

Газдардың әрқашан аумақта шихтамен аз қарсыласа қозғалатынын ескере отырып, оны жүктеу үрдісінде пеш қимасы бойымен агломераттың коксқа қарағанда газөткізгіштігі аз екенін есепке ала агломерат пен коксты белгілі бір қатынаста тарата отырып, реттеуге болады. Егер мұны жасамайтын болсақ, онда газдардың негізгі бөлігі шихтамен аз қарсыласа отырып қозғалады да, пештен жоғарғы температурада шығып кетеді, яғни эжылу энергиясын толық қолданбайды және тотықсыздану қабілетін толықтай орындалмайды. Мұнымен қоса газдың штхтамен жоғарғы қарсыласуы туындаған кезде газ аз енетін болады, сондықтан шихта аз қыздырылып, нашар тотықсызданады, бұл пешгтің төмеңгі жағынан қосымша энергия көзін, яғни кокс шығынын арттыруды талап етеді. 

Жүктеу кезінде ең алдымен келесіні есепке алады: үрлеу пешке қабырғалардан келеді, тегіс қабырғалардың газбен қарсыласуы шихта көлеміне қарағанда төмен болады, осыған байланысты газдар қабырғада қозғалуға ұмтылады.  Сондықтан, қабырғаларда газөткізгіш агломераттан аз қалыңдықтың болуы, ал центрінде кокс қалыңдығынан қалыңырақ болуы қабылданған, бұл газ ағынының центрге қарай таралуына мүмкіндік береді. Пеш бойымен де материалдар бірегей орналасуы керек. 

Екі конусты сеппелі аппараты бар пештерде шихтаны пешке жекелей бөліктеп енгізеді. Жүктеу бірнеше скипті құрайды (көбінесе төрт, ал кейде үш, төрт, алты) және кенді бөліктен (негізінен агломераттан) және шихтаны есептеудегі қатынаспен алынатын кокстан тұрады. Жүктеу біріккен,бөлшекті және ажыратылған болуы мүмкін, біріншісінде оған енетін барлық агломерат пен кокс скиптері кіші конусті айналдырмай жіберу арқылы үлкен конусқа жинақталады, одан кейін пешке бір үлкен конусты жібере отырып, жүктелінеді (оны белгілеу мысалы: ААКt); екіншісінде агломератты үлкен конусты бір рет түсіру арқылы жүктейді, ал коксты – екінші ретте (ААtККt) және үшіншісінде беріліс екі қабылдағышпен жүзеге асады, бірақ әрқайсысында кокс та, агломерат та болады (ААК, ККАt). Берілген белгілеулерде t белгісі үлкен конустың жіберілуін, А – агломерат скипін, К – кокс скипін білдіреді. (Берілісті жинау реті мен колошник бойымен берілістердің таралуы сеппелі аппаратты суреттеуде жоғарыда келтірілген). 

Колошник қимасы бойымен агломерат пен кокстың таралымын басқару үшін келесілер қолданылады: үлкен конустағы агломерат пен кокс скиптері жинағының реттілігін өзгерту,   бөлек және ажыратылған берілістерді қолдану, беріліс массасын өзгерту, колошниктегі сеппе деңгейін сатылы өзгерту, пешке берілісті жүктеу кезінде үлкен конусты толық емес түсіру, колошник қабырғаларында қозғалмалы плиталарды қондыру. 

Шихта таралымын осы әдістерді қолдана отырып реттеуде сеппелі материалдарды енгізудің келесі белгілі заңдылықтарын есепке алады:  

- үлкен конустан келіп түсетін материалдар колошникте жота бойымен тік орналасады; 

- жота қабырғаларда орналасқанда бір, ал қабырғалардан алынғанда екі сырғымаға (скат) ие болады; 

- шихта құлаған орында көп мөлшерде ұнтақ материал жинақталады, ал ірі кесектер айтарлықтай шамада жотаның табанында жиналады, сондықтан да жота аумағында шихтаның газөткізгіштігі төмен болады. Осы кезде ұнтақтың негізгі бөлігі агломерат болып есептеледі; 

- жотаның орналасуына колошниктегі сеппе деңгейіне тәуелді болады, сеппенің деңгейі H₁-ден H₃-ке төмендегенде жота колошник қабырғаларына жақындайды; 

- жотаның орналасуы үлкен конус пен колошник қабырғасы арасындағы саңылауға да тәуелді болады, саңылау кіші болғанда жота қабырғада, ал үлкен болғанда қабырғадан тыс орналасады; 

- шынайы еңіс (естественный откос) бұрышы еркін орналастыру кезінде жоғарыдан құлап келе жатқан кокста агломератпен салыстырғанда кіші болады, сондықтан үлкен конус себу кезінде пеш қабырғасында агломераттың қалың қабаты, ал ортасында кокстың қалың қабаты пайда болады;  

- осындай еңіс бұрыштарының айырмашылығына орай беріліс массасын азайту пеш ортасында агломерат қабаты қалыңдығының кемуіне алып келеді, және аумақ ортасында агломератсыз жақсы газөткізгіштікті қалыптастыруға мүмкіндік береді; 

- үлкен конусты толық емес түсіру материал жоталарының колошник қабырғаларына қарай орналасуына және ұһнтақтың көп мөлшерінің периферияға түсуіне мүмкіндік туғызады; 

- беріліс үлкен конустан жүргізілгенде оның төмеңгі бөлігі қабырғада жаьады, бұл кезде центрге берілістің соңғы бөлігі түірілетін жота түзіледі, яғни пеш центріне негізінен үлкен конусқа соңынан жүктелген скип материалдары түсіп отырады. Сәйкесінше,  ААКК агломератпен беріліс кезінде пеш центріне көп мөлшерде кокс, ал кері бағытта KKAAt берілген кезде көп мөлшерде агломерат беріледі.