Доменные печи

1.

«Магнитогорский государственный технический
университет им. Г.И. Носова»
Доменные печи
Коротков Андрей Александрович

2.

История
Доменный цех ММК был запущен в 1932 году, что стало важным шагом в
развитии металлургической отрасли в СССР.
Основная задача доменного цеха — производство чугуна из железной руды,
кокса и флюсов. Чугун служит сырьем для дальнейшей переработки в
сталеплавильных цехах.
Доменный цех производит различные сорта чугуна, включая:
• Чугун с высоким содержанием углерода (для дальнейшей переработки в
сталь).
• Чугун с низким содержанием серы и фосфора (для специальных сталей).
• Специальные марки чугуна, используемые в различных отраслях.
Применение чугуна:
• Строительство: Используется для производства строительных материалов и
конструкций.
• Машиностроение: Применяется в производстве деталей и узлов машин.
• Металлургия: Является сырьем для сталеплавильных процессов, где чугун
перерабатывается в сталь.

3.

Сырье и материалы
Для производства чугуна в доменных печах используются следующие основные
компоненты:
• Железная руда: Основным сырьем является окатыши железной руды,
которые могут быть получены из различных месторождений. Для повышения
качества чугуна используются руды с высоким содержанием железа (обычно не
менее 60%).
• Кокс: Кокс получают путем сухой перегонки угля в коксовых печах. Он служит
не только топливом, но и восстановителем для железной руды.
• Флюсы: Основными флюсами являются известняк и доломит. Они
добавляются для снижения температуры плавления и удаления примесей из
чугуна.
Технологический процесс в доменных печах включает несколько ключевых
этапов:

4.

Технологический процесс цеха
• Загрузка печи:
• Исходные материалы (железная руда,
кокс и флюсы) загружаются в доменную
печь слоями через верхнюю часть.
•Плавление:
• В печи происходит сжигание кокса, что
приводит к выделению тепла. Температура
внутри печи достигает 1400–1600 °C.
• При этой температуре кокс
восстанавливает железо из оксидов в руде,
образуя расплавленный чугун.
• Образование шлака:
• Флюсы реагируют с примесями в руде,
образуя шлак, который плавает на
поверхности расплавленного чугуна.
• Отвод чугуна и шлака:
• Чугун отводится через специальные
отверстия в нижней части печи, а шлак
удаляется отдельно.

5.

Готовый продукт
Готовая продукция, получаемая на доменных печах включает в себя различные
виды чугуна, которые служат основой для дальнейшей переработки и
производства стали.
Чугун
• Типы чугуна: ММК производит несколько типов чугуна, включая серый, белый
и высокоуглеродистый чугун.
•Серый чугун:
• Описание: Наиболее распространенный тип чугуна, который содержит
графит в виде пластин.
• Применение: Используется для производства деталей машин, конструкций,
а также в литье (например, в автомобилестроении и машиностроении).
•Белый чугун:
• Описание: Содержит карбиды и не имеет графита, что делает его очень
твердым и прочным.
• Применение: Используется для производства абразивных деталей,
инструментов и в тех областях, где требуется высокая твердость.
•Высокоуглеродистый чугун:
• Описание: Содержит более 3% углерода и обладает высокой прочностью.
• Применение: Применяется в производстве различных конструкций и
деталей, требующих высокой прочности и износостойкости.

6.

Техническое оборудование
1. Доменная печь
• Основной агрегат для плавки железной руды с добавлением кокса и
флюсов. Печи могут иметь различную производительность и размеры.
2. Коксовая батарея
• Установка для производства кокса, который служит топливом и
восстановителем в процессе плавки.
3. Системы подачи сырья
• Оборудование для загрузки железной руды, кокса и флюсов в доменную
печь, включая конвейеры, бункеры и шнековые транспортёры.
4. Системы газоотведения
• Оборудование для отвода и очистки дымовых газов, образующихся в
процессе плавки, включая газоочистные установки.
5. Системы охлаждения
• Установки для охлаждения стенок печи, которые могут включать водяные
охладители и системы циркуляции охлаждающей воды.
6. Системы управления и автоматизации
• Современные системы контроля и управления процессами в доменной
печи, включая программируемые логические контроллеры (ПЛК) и системы
мониторинга.

7.

Доменная печь
Доменная печь
Назначение:
Доменная печь предназначена для производства чугуна
из железной руды с использованием кокса в качестве
восстановителя и топлива.
Принцип работы:
• Загрузка сырья: В доменную печь загружаются слои
железной руды, кокса и флюсов (например, извести).
Это происходит через верхнюю часть печи.
• Плавление: В процессе горения кокса выделяется
тепло, которое расплавляет железную руду. При
высокой температуре (около 1400-1600°C) происходит
восстановление железа из руды.
• Газообразование: Образующиеся газы (в основном
углекислый газ и водяные пары) поднимаются вверх и
выводятся через газоотводящую систему.
• Отвод чугуна: Полученный расплавленный чугун
стекает в ковш, откуда его можно отводить для
дальнейшей переработки.

8.

Коксовая батарея
Коксовая батарея
Назначение:
Коксовая батарея предназначена для
производства кокса из угля, который
используется в качестве топлива и
восстановителя в доменных печах.
Принцип работы:
• Загрузка угля: Уголь загружается в камеру
коксования.
• Коксование: Уголь нагревается до высоких
температур (около 1000-1200°C) в отсутствие
воздуха. В результате этого процесса
происходит выделение летучих веществ, и
уголь превращается в кокс.
• Охлаждение: Полученный кокс
охлаждается, после чего его можно
использовать в доменной печи.

9.

Профессия в цеху
Оператор доменной печи
Обязанности:
• Управление процессом плавления в доменной печи.
• Контроль за загрузкой сырья (железной руды, кокса и флюсов).
•Мониторинг температурных режимов и параметров работы печи.
• Проведение анализов готовой продукции.
Требования:
• Образование: среднее специальное или высшее в области металлургии
или химической технологии.
•Опыт работы на аналогичной должности приветствуется.
• Знание процессов доменной плавки и оборудования.
Умения и знания:
• Умение работать с контрольно-измерительными приборами.
• Знание технологии производства чугуна.
• Навыки работы с компьютерными системами управления.

10.

Техника безопасности в цеху
Индивидуальные средства защиты
1. Спецодежда:
• Работники должны носить специальную защитную одежду, устойчивую к высокой
температуре и механическим повреждениям.
• Обязательно наличие огнеупорной формы.
2. Обувь:
• Защитная обувь с металлическим носком для предотвращения травм при падении
тяжелых предметов.
3. Перчатки:
• Использование термостойких перчаток при работе с горячими материалами.
4. Защитные очки и маски:
• Защитные очки для защиты глаз от искр и пыли.
• Маски или респираторы для защиты органов дыхания от вредных газов и пыли.
Коллективные средства защиты
1. Системы вентиляции:
• Обеспечение эффективной вентиляции в рабочих зонах для удаления вредных газов и
пыли.
2. Ограждения и барьеры:
• Установка защитных ограждений вокруг опасных зон, таких как зоны загрузки и разгрузки сырья.
3. Сигнальные устройства:
• Использование звуковых и световых сигналов для предупреждения о начале и завершении работ, а также о потенциальных
опасностях.
4. Оборудование с автоматизированными системами управления:
• Применение автоматизированных систем для контроля процессов, что снижает необходимость

11.

Спасибо за внимание!