Домналық өндіріс

Металлургиялық зауыттағы бірінші бөлім – домналық цех – тасымалдау көлемі бойынша зауыттың жетекші цехі, оның үлесіне зауытта жалпы тасымалдаулардың 40% келеді.

Домналық цехтің негізгі бағыты - шойын қорыту. Шойын қорыту процесі үздіксіз процесс. Шойынды шахта пештерінде қорытады.

Домна пеші (7.9-сурет) жоғарғы бөліктен (төгу аппаратымен мойыннан), төменге қарай кеңейтілетін шахтадан, шойын мен шлак жиналатын бұдан, қапшықтан және ошақтан тұрады. Домна пешін салқындату үшін арнайы вертикальды немесе горизонтальды мұздатқыштарды пайдаланады (су немесе буландырып салқындату).

Домна пешінің мойынына шихтаны әдеттегідей екі скиппен жеткізеді, яғни арнайы көлбеулік көтергіштермен, сыйымдылығы 3200-5000м³ ірі пештерде жүк тиеуді конвейерлермен жүргізеді. Пешке шихтаны бөліктермен тиейді, оларды «калоштар» деп атайды; домна пешінің қимасы бойынша руда, кокс және қоспаларды арнайы төгу аппараты арқылы бөлінеді.

Қыздырылған ауа, сұйық, газ тәрізді немесе шаң түрді отын пештің төменгі жағында орналасқан фурмалық құрылғы арқылы беріледі. Өзара әрекет ете отырып, шихтаны қыздырылған ауамен төмен түсіру шамасына қарай кокс жанып кетеді және кокстан алынатын оттегі арқылы рудадан темірді қайта қалпына келтіру үшін қажет жоғары температураны жасайды. Бір уақытта әктастың, бос жыныстың және зиян руда мен кокс қоспаларының шлакка ауысу процесі жүреді.

Домна қорыту пешінің көрсеткіштеріне пештің өнімділігі, салыстырмалы отын және басқа да материалдар шығыны жатады. Пештің өнімділігі шекті шойынның тәуліктік қорытылуымен анықталады және домна пешінің пайдалы көлеміне, келіп түсетін шикізаттың сапасына, қорыту тәртібіне тәуелді. Қорытылатын басқа сұрыпты шойынның көлемін (мысалы, ванадий, марганец және т.б. құрамында бар құйылатын) арнайы көшірілетін коэффициенттер арқылы қайта санайды.

Әр түрлі көлемді пештердің жұмысын домна пешінің пайдалы көлемін пайдалану коэффициенті (ПКПК) арқылы бағалайды; бұл пештің V (м³) оның тәуліктік өнімділігіне Р шекті шойын бойынша қатынасын сипаттайтын коэффициент, яғни КИПО = V/P;

Көбінесе пештің көлемін V(м³) белгілі бір кезеңдегі орташа тәуліктік өнімділікке жатқызады.

ПКПК өзінің құрамы бойынша домна пешінің қандай көлемі тәулігіне 1 т шойынды қорыту үшін пайдаланылатынын көрсетеді.

Қазіргі таңда ПКПК = 0,56, жеке кәсіпорындарда ПКПК = 0,46 жеткен. ПКПК көрсеткішінің шамасына материалдардың физикалық-химиялық қасиеттері, үрлеу температурасы мен көлемі, пештің жұмыс тәртібі, оның бейіні және басқа да бірқатар факторлар әсерін тигізеді. Зерттеу негізінде олардың әсер ету деңгейлері пешпен қорытылатын шойынның көлемі мен сапасын жоғарылату шарттарын анықтайды.

Домна пешінің қалыпты жұмысы үшін қазіргі домна цехінің негізін құрайтын агрегаттар кешені қажет. Бұл домна пештеріне шихтаны қабылдауға, дайындауға және беруге (шикізат материалдарының қоймалары), үрлеуді қыздыруға (құбырмен ауа үрлеумен ауа үрлеу станциялары, кауперлер), оттегін өндіруге (оттектік станция), мойынды газды тазартуға, пешті қалауды салқындату үшін қажет суды беруге, шойын мен шлак қорыту өнімдерін жинауға, газ тазартуға арналған агрегаттар кешені. Сонымен қатар, домна пешінің үздіксіз жұмысын қамтамасыз ету үшін мықты энергетикалық және механикалық құрылғылар қажет.

Шойынды өндіруге арналған материалдар болып темір рудалы шикізат (руда, агломерат, шекемтастар), сондай-ақ, кокс пен флюстар қызмет етеді. 1 т. шойын алу үшін 2,5 бастап 4,5т дейін материалдар қажет. Тұтынылатын шикізаттың көлемі ең бастысы рудадағы темірдің құрамына және оны қорытуға дайындық деңгейіне тәуелді.

7.5-суретте рудалық ауламен және теміржол жолдарымен домна цехінің көлденең тілігі ұсынылған.

Темір рудасын және флюстардың жарты бөлігін әкелетін зауыттардың көбісінде домна пешінің жанында орналасатын рудалық аулада сақтайды.

Рудалық аула – бұл, бір жағында жүк түсіру құрылғылары (эстакадтар, вагон аударғыштары), басқа жағында бункерлік эстакада бар ашық қойма. Еңі бойынша қойма қайта тиеуіш кранмен жабылған, оның көмегімен жеткізілетін руда бункерлік эстакадаға беріледі, өлшенеді және скиптің көмегімен домна пешіне беріледі.

Сұйық шойын және шлак пештерден тікелей (аралық сыйымдылықтарсыз) алып тастайды, қорыту өнімдерін жинау домна пештерінің жұмыс кестесімен ілескен байланыс кестесі бойынша нақты және қатаң жүргізілуі керек. Шойынның шығарылуының есеп айырысатын саны бір шойындық өңеш кезінде (4-6 сағаттық циклда) n_в =3 ¸ 4, 4 сағаттан аз циклда 8-10, екі өңеш кезінде 10-14, үш және одан көп өңеште 15-20 құрайды. Көлемі 5000м³ домна пешінде шығарылым тәулігіне 24 рет жүргізіледі, яғни үздіксіз деп айтуға болады.

Шығарылымдағы шойынның саны келесі формуладан анықталады:

, Q_n » 0,9 ¸ 0,85V, (7.4)

мұнда Q_n – пештің пайдалы көлемі, м³;

- пештің пайдалы көлемін қолдану коэффициенті,

- тәулігіне шойынның шығарылым саны.

1-домналық пеш;2-скипті көтерме;3-кокс тасымалдаушысының галереясы;4-трансферкар;5-бункерлі эстакада;6-рудалы ауырлату;7-шикізат штабелі;8-мұнаралы вагонаударғыш;9-қабылдау траншеясы;10-вагон-таразы;11-скипті-ойық;12-скип

7.5-сурет-Доменді цехтың руда ауласымен көлденең қимасы

Болат қорыту цехіне сұйық шойынды тасымалдау үшін немесе құйғыш машинасына шойын тасығыштарды қолданады. Шойын тасығыштардың шөміштерін ішінде арнайы шөміштік немесе қалыпты шамоттық (отқа төзгіш) кірпішпен өңдейді. Шөміштердің жүк көтергіштігі 100,140,420 және 600т құрайды.

Шойынның шығарылымына берілудегі шөміштердің саны келесі формула бойынша анықталады:

; N_p = 1 ¸ 3, (7.5)

мұнда a - шойын өндірісінің үздіксіздігін және шойынның массасы бойынша шығарылымдардың біркелкі еместігін ескеретін коэффициент, a » 1,25;

q_k – шойын тасығыш шөміштердің сыйымдылығы,

k_k – шөміштердің жүк көтергіштігін пайдалану коэффициенті k_k =0,8.

Байланыс кестесі шойынның шығарылуына дейін 15-20 минутта шойын шығару шөміштердің қойылуын алдын ала қарастыруы керек.