चलो ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया में कोक की भूमिका के बारे में बात करते हैं। आइए इस धातुकर्म उत्पादन के सार को करीब से देखें।
आज लोहा और इस्पात ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जिसमें भट्ठी एक महत्वपूर्ण घटक है।
इकाई विवरण
डिवाइस की विशेषताओं, इसके उद्देश्य पर विचार करें। ब्लास्ट फर्नेस की मुख्य प्रक्रियाएं कोक के गलाने से जुड़ी होती हैं। यह एक झरझरा पदार्थ है जो वायुमंडलीय ऑक्सीजन की उपस्थिति के बिना कोयले को शांत करने से प्राप्त कार्बन के द्रव्यमान से पापी होता है।
एक ब्लास्ट फर्नेस एक शक्तिशाली और उच्च प्रदर्शन वाली इकाई है, जहां एक महत्वपूर्ण मात्रा में विस्फोट और चार्ज की खपत होती है।
कच्चा माल लोड हो रहा है
आधुनिक ब्लास्ट फर्नेस में 4-6 घंटे तक रहने के लिए सामग्री की आवश्यकता होती है, गैसीय पदार्थ - 3-12 सेकंड। यदि गैसें पूरी तरह से क्रॉस सेक्शन पर वितरित की जाती हैंभट्टियां, आप उच्च पिघलने की दर पर भरोसा कर सकते हैं, लोहे का उत्पादन चल रहा है। ब्लास्ट-फर्नेस प्रक्रिया में कम चार्ज प्रतिरोध वाले क्षेत्रों के माध्यम से गैसों की आवाजाही को ध्यान में रखना शामिल है। इसलिए, जब इसे भट्ठी में लोड किया जाता है, तो समायोजन किया जाता है, भट्ठी के क्रॉस सेक्शन पर कोक और सिंटर का पुनर्वितरण किया जाता है ताकि वे गैस पारगम्यता में भिन्न हों। अन्यथा, गैसों का एक बड़ा प्रतिशत भट्ठी को एक महत्वपूर्ण तापमान के साथ छोड़ देगा, जो थर्मल ऊर्जा के उपयोग को नकारात्मक रूप से प्रभावित करेगा, ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया पूरी तरह से कुशल नहीं होगी।
उन क्षेत्रों में जहां उच्च प्रतिरोध है, गैस मिश्रण थोड़ा गर्म हो जाएगा, भट्ठी के निचले हिस्से में अतिरिक्त गर्मी की आवश्यकता होगी, परिणामस्वरूप कच्चे माल की खपत में काफी वृद्धि होगी।
डाउनलोड करते समय किन अन्य विशेषताओं पर विचार करना महत्वपूर्ण है? पिग आयरन के उत्पादन के लिए ब्लास्ट-फर्नेस प्रक्रिया एक ऊर्जा-गहन उत्पादन है। इसीलिए भट्ठी की दीवारों के पास कम गैस पारगम्य ढेर की एक परत का उपयोग किया जाता है, और केंद्र में कोक की एक परत बढ़ जाती है, जिसके कारण गैस का प्रवाह केंद्र में पुनर्वितरित होता है। सामग्री परिधि के चारों ओर समान रूप से फैली हुई है।
चार्ज अलग-अलग हिस्सों में लोड किया जाता है - फीड। एक भाग में कई स्किप, अयस्क भाग (एग्लोमरेट), कोक होते हैं। मूल अवयवों का अनुपात विशेषज्ञों द्वारा निर्धारित किया जाता है।
विस्फोट-भट्ठी प्रक्रिया कच्चे माल की सह-भरण की अनुमति देती है, जिसमें कोक और सिंटर स्किप को एक बड़े शंकु पर एकत्र किया जाता है और फिर एक भट्टी में लोड किया जाता है।
बैच वितरण समायोजन
शीर्ष के क्रॉस सेक्शन पर कोक और एग्लोमरेट का वितरण निम्नलिखित विधियों द्वारा नियंत्रित किया जाता है:
- बड़े शंकु पर कच्चे माल का क्रम बदलना;
- स्प्लिट एंड स्प्लिट सर्व्स लागू;
- चल प्लेट ऊपर की दीवारों के पास स्थापित हैं।
विस्फोट-भट्ठी प्रक्रिया में थोक सामग्री की शुरूआत के लिए कुछ नियमितताओं को ध्यान में रखना शामिल है:
- एक बड़े शंकु से गिरने वाले कच्चे माल को एक ऊंचाई के साथ एक शीर्ष पर रखना - एक कंघी;
- चार्ज के शिखर पर (गिरने के बिंदु पर), जुर्माना जमा हो जाता है, बड़े टुकड़े शिखा के पैर तक लुढ़क जाते हैं, इसलिए, इस क्षेत्र में, चार्ज की गैस पारगम्यता अधिक होती है;
- शिखा शीर्ष पर बैकफ़िल के स्तर के साथ-साथ एक बड़े शंकु के साथ दूरी से प्रभावित होती है;
- बड़ा शंकु पूरी तरह से नीचे नहीं उतरता, इसलिए कोक के छोटे-छोटे टुकड़े परिधि तक पहुंच जाते हैं।
मुख्य रूप से भट्ठा का केंद्र फ़ीड स्किप से सामग्री प्राप्त करता है, जो कि बड़े शंकु में लोड होने वाली अंतिम सामग्री थी। यदि आप लोडिंग ऑर्डर बदलते हैं, तो आप शीर्ष के क्रॉस सेक्शन में सामग्री का पुनर्वितरण प्राप्त कर सकते हैं।
भट्ठी के आयतन पर प्रयुक्त आवेश के वितरण की प्रक्रिया को नियंत्रित करने के लिए, दो शंकु उपकरणों का उपयोग किया जाता है। हाल ही में, कुछ ब्लास्ट फर्नेस शीर्ष की दीवारों के पास चल प्लेटों से सुसज्जित हैं, जिससे आप झुकाव के कोण को बदल सकते हैं, उन्हें एक क्षैतिज तल पर ले जा सकते हैं।
प्लेटों पर पड़ने वाले आवेश के टुकड़े उनसे परावर्तित होते हैं, जो आपको कच्चे माल को शीर्ष के कुछ क्षेत्रों में निर्देशित करने की अनुमति देता है।
स्टोव विकल्पकोई टेपर नहीं
उन भट्टियों में जिनमें कोन लोडिंग डिवाइस नहीं होती है, कच्चे माल की लोडिंग दो स्लुइस हॉपर के माध्यम से की जाती है जो बारी-बारी से खुलते हैं। कच्चे माल की आपूर्ति झुके हुए बेल्ट कन्वेयर द्वारा की जाती है, जिस पर कोक और सिंटर स्पष्ट अंतराल पर स्थित होते हैं। एक भाग बेल्ट से एक बंकर में आता है, फिर इसे भट्ठी के शीर्ष पर एक घूर्णन झुकाव वाली ट्रे के साथ उतार दिया जाता है। उतराई अवधि के दौरान, वे स्थिर केंद्रीय अक्ष के चारों ओर लगभग दस पूर्ण चक्कर लगाते हैं।
लोड साइकिल
इसे चार्ज सामग्री के बैचों की दोहराई जाने वाली संख्या कहने की प्रथा है। अधिकतम भाग चार्जिंग तंत्र के लॉक हॉपर की मात्रा से निर्धारित होता है। एक चक्र में सर्विंग्स की संख्या 5 से 14 तक हो सकती है। ब्लास्ट-फर्नेस प्रक्रिया के उत्पादों को पूर्ण रूप से कैसे प्राप्त करें? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, आइए प्रक्रिया के सार पर करीब से नज़र डालें। मिश्रण में कार्बन डाइऑक्साइड की बढ़ी हुई सामग्री के साथ, कम तापमान ब्लास्ट फर्नेस में हीट एक्सचेंज और रासायनिक प्रक्रियाओं की पूर्णता में योगदान देता है। तंत्र को आर्थिक और गहन रूप से काम करने के लिए, धुरी के साथ और भट्ठी की परिधि पर कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रात्मक सामग्री को कम किया जाना चाहिए, और दीवारों से एक या दो मीटर की ऊंचाई पर - वृद्धि हुई।
नए ओवन में तापमान नियंत्रण केसिंग में छेद के माध्यम से जांच शुरू करके किया जाता है। सभी प्रक्रियाओं के लिए अनिवार्य शीर्ष पर भरने के स्तर का नियंत्रण है।
नवाचारों में माइक्रोवेव और इन्फ्रारेड सेंसर की रीडिंग के आधार पर गैर-संपर्क स्तर माप विधियों का उपयोग है।
तापमान वितरण सुविधाएँ
गर्म विस्फोट से उत्पन्न गर्मी के अलावा, हीटिंग गैसों और चार्ज के लिए गर्मी के मुख्य स्रोत के रूप में, वसूली करना और गर्मी के नुकसान की भरपाई करना, जारी होने वाली गर्मी के साथ नुकसान की भरपाई करना संभव है चूल्हे के ऊपरी हिस्से में ईंधन के दहन के दौरान। जैसे ही गैसीय उत्पाद चूल्हा से ऊपर की ओर बढ़ते हैं, ऊष्मा आवेशित ठंडी सामग्री में उतरती है, और ऊष्मा विनिमय होता है। इसी तरह की प्रक्रिया फर्नेस टॉप के आउटलेट पर तापमान 1400 से 200 डिग्री तक गिरने की व्याख्या करती है।
अतिरिक्त नमी हटा दें
आइए ब्लास्ट फर्नेस में मुख्य भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं पर विचार करें। चार्ज में, जिसे ब्लास्ट फर्नेस में लोड किया जाता है, हाइग्रोस्कोपिक नमी होती है। उदाहरण के लिए, कोक की संरचना में इसकी सामग्री पांच प्रतिशत तक हो सकती है। शीर्ष पर नमी जल्दी वाष्पित हो जाती है, इसलिए इसे हटाने के लिए अतिरिक्त गर्मी की आवश्यकता होती है।
जब ब्लास्ट फर्नेस में ब्राउन आयरन ओर और काओलिन लोड किया जाता है तो हाइड्रेट नमी दिखाई देती है। आधुनिक लौह उत्पादन में समस्या को हल करने के लिए, इन अयस्कों का व्यावहारिक रूप से कच्चे माल के रूप में उपयोग नहीं किया जाता है।
कार्बोनेट के अपघटन की प्रक्रिया
कार्बोनिक एसिड के लवण ब्लास्ट फर्नेस में प्रवेश कर सकते हैं। जैसे ही वे गर्म होते हैं, वे कैल्शियम और कार्बन के ऑक्साइड में विघटित हो जाते हैं, और इस प्रक्रिया के साथ पर्याप्त मात्रा में ऊर्जा निकलती है।
हाल ही में, ब्लास्ट फर्नेस में लगभग कोई अयस्क लोड नहीं किया गया है। ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया में फ्लक्स की क्या भूमिका है? वे इसकी प्रभावशीलता बढ़ाते हैंउत्पादन लागत को कम करने की अनुमति देता है। फ्लक्स्ड सिंटर के उपयोग के लिए धन्यवाद, ब्लास्ट-फर्नेस चार्ज से चूना पत्थर को पूरी तरह से हटाने से कोक की महत्वपूर्ण बचत हो सकती है। ढेर के दौरान चूना पत्थर के अपघटन की प्रक्रिया निम्न-श्रेणी के ईंधन के दहन द्वारा प्रदान की जाती है।
आयरन रिकवरी
आक्साइड के रूप में ब्लास्ट फर्नेस में लोहा डाला जाता है। प्रक्रिया का मुख्य उद्देश्य ऑक्साइड से लोहे के निष्कर्षण को कम करके अधिकतम करना है। प्रक्रिया का सार ऑक्सीजन को हटाने के लिए है, इसके लिए कार्बन, कार्बन मोनोऑक्साइड, हाइड्रोजन का उपयोग किया जाता है। कार्बन के साथ अपचयन को प्रत्यक्ष प्रक्रिया कहा जाता है, और गैसीय पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया को अप्रत्यक्ष संपर्क कहा जाता है। उनकी विशिष्ट विशेषताएं क्या हैं? सीधी प्रतिक्रिया में कार्बन की खपत होती है, जिसके परिणामस्वरूप इसकी मात्रा काफी कम हो जाती है। आक्साइड से लोहे के दूसरे प्रकार की कमी के लिए अधिक मात्रा में हाइड्रोजन की आवश्यकता होती है।
प्रक्रिया से ठोस लोहा बनता है। कच्चा लोहा में रिकवरी की डिग्री 99.8% है। इस प्रकार, केवल 0.2 -1% स्लैग में बदल जाते हैं।
मैंगनीज कास्ट आयरन को गलाना
फिर से निर्मित कच्चा लोहा गलाने की प्रक्रिया में, मैंगनीज एक समूह के रूप में ब्लास्ट फर्नेस में प्रवेश करता है। कुछ मात्रा में, मैंगनीज सिलिकेट के रूप में मैंगनीज अयस्क मैंगनीज कास्ट आयरन के उत्पादन में योगदान करते हैं।
मैंगनीज ऑक्साइड से रिकवरी चरणों में होती है। प्रक्रिया को पूरा करने के लिए, भट्ठी में उच्च तापमान निर्धारित किया जाना चाहिए। पिग आयरन को गलाने की प्रक्रिया किसके साथ होती हैकेवल 55-65% के अनुपात में मैंगनीज की कमी। वर्तमान में, मैंगनीज अयस्कों और मैंगनीज की कमी के कारण, तकनीकी श्रृंखला में मैंगनीज कास्ट आयरन की थोड़ी मात्रा का उपयोग किया गया है। कम-मैंगनीज कच्चा लोहा पर स्विच करते समय, न केवल मैंगनीज, बल्कि कोक को भी बचाना संभव है, क्योंकि धातु की प्रत्यक्ष कमी के लिए इसकी खपत कम हो जाएगी।
निष्कर्ष
विस्फोट भट्टी प्रक्रिया लोहा और इस्पात गलाने की मुख्य विधियों में से एक है। प्रारंभिक मिश्रण में किन घटकों को पेश किया जाता है, इसके आधार पर, विभिन्न प्रकार के तैयार उत्पाद वर्तमान में प्राप्त किए जाते हैं। परिणामी कच्चा लोहा और इस्पात के अनुप्रयोग के क्षेत्रों में, हम बाहर हैं: मैकेनिकल इंजीनियरिंग, रसायन उद्योग, दवा, उपकरण बनाना।
