Технико-экономические показатели работы доменной печи. Современные методы повышения производительности доменных печей

Основными показателями работы доменной печи являются ее производительность, расход кокса на 1т чугуна, коэффициент использования полезного объема печи (КИПО), определяемый по формуле:

К = , (1)

где - полезный объем доменной печи, м³;

- масса чугуна, выплавляемого печью за сутки, т.

Чем меньше КИПО, тем лучше используется полезный объем печи и выше ее производительность. Среднее значение КИПО для большинства печей примерно 0,6, а рекордное – 0,35.

Производительность доменной печи зависит от качества руды и кокса, температуры дутья, степени автоматизации и механизации процесса. Высокий уровень производительности доменных печей достигнут за счет подготовки сырья к плавке (применение офлюсованного агломерата, грохочение кокса), а также за счет увлажнения дутья, обогащения его кислородом, вдувания природного газа, увеличения давления газа на колошнике до 0,25Мпа.

Процесс получения доменного чугуна из руд и последующая переработка его в сталь связаны со значительными затратами топлива, флюсов, электроэнергии и др. Поэтому наряду с производством чугуна в доменных печах все шире используют более экономичные процессы прямого восстановления железа из руд. Изготовленные из обогащенной железной руды окатыши загружают в шахтную печь. Восстановление железа из окатышей производится водородом и оксидом углерода, получаемых из смеси природного и доменного газов. В восстановительной зоне печи создается температура 1000…1100^оС, при которой водород и оксид углерода восстанавливают железную руду в окатышах до твердого губчатого железа.

В результате получаются металлизированные окатыши с содержанием железа 90…95%. Охлажденные окатыши поступают на выплавку высококачественных сталей в электропечах.

2. Приведите примеры марок по ГОСТу легированных инструментальных сталей, укажите их свойства и применение.

3. Приведите примеры марок мягких и твердых припоев, расшифруйте их и укажите область применения. Укажите инструменты, принадлежности, флюсы для паяния. Назовите приемы паяния и лужения, условия безопасной работы.

Припои подразделяются на твердые (ту­гоплавкие и высокопрочные - температура плавления выше 500^оС) и мягкие (легкоплав­кие, обладающие меньшей прочностью, - температура плавления ниже 500^оС).

Легкоплавкие припои широко применяются в отраслях промышленности и в быту, служат для пайки стали, меди, цинка, свинца, олова и их сплавов, серого чугуна, алюминия, керамики, стекла и др.

Пайку мягкими припоями применяют в тех случаях, когда нельзя нагревать металл до высокой температуры, а также при невысокой требовательности к прочности паяного соеди­нения. Соединения, паянные при помощи легкоплавких припоев, достаточно герме­тичны.

Наибольшее применение из легкоплавких припоев получили оловянно-свинцовые припои, которые по сравнению с другими обладают рядом преимуществ: вы­сокой смачивающей способностью, хорошим сопротивлением коррозии. При пайке этими припоями свойства соединяемых металлов не изменяются или почти не изменяются.

Легкоплавкие припои выпускают в виде чушек, проволоки, литых прутков, зерен, лент фольги, трубок (заполняются канифолью) диаметром от 2 до 5мм, а также в виде порошков и паст из порошка с флюсом.

Легкоплавкие припои можно приготовить и непосредственно в цехе или мастерской. Для этого в металлических ковшах расплавляют олово и старый припой, затем добавляют небольшие кусочки свинца, хорошо размеши­вают. Для того чтобы припой не выгорал, поверхность посыпают толченым древесным углем.

Для получения специальных свойств к оловянно-свинцовым припоям добавляют сурьму, висмут, кадмий, индий, ртуть и другие металлы.

Тугоплавкие (твердые) припои представля­ют собой тугоплавкие металлы и сплавы. Из них широко применяют медно-цинковые и серебря­ные припои. Для получения определенных свойств и температуры плавления в эти сплавы добавляют олово, марганец, алюминий, железо и другие металлы. Добавка в небольших количествах бора повышает твердость и прочность припоя, но повышает хрупкость паяных швов.

Соединения, паянные медью и припоями на её основе, имеют высокую коррозионную стой­кость, и большинство из них выдерживают высокие механические нагрузки. Температура пайки припоями на медной основе составляет 850…1150^оС.

Эти припои применяют для получения соединений, которые должны быть прочными при высоких температурах, вязкими, стойкими против усталости и коррозии.

Медно-цинковые припои обозначают буквами ПМЦ и цифрой, показывающей содержание меди в %. Например, ПМЦ 36 – припой медно-цинковый, в состав которого входит 36% меди, а остальное (64%) – цинк.

Характерными свойствами серебряных припоев являются их относительно высокая температура плавления, коррозионная стойкость, пластичность, высокая тепло- и электропроводимость.

Серебряные припои хорошо смачивают металлические поверхности и заполняют зазоры швов, дают прочные соединения и применяются для соединений, подвергающихся ударной и вибрационной нагрузке.

Серебряными припоями можно паять любые металлы, кроме алюминиевых и магниевых сплавов.

При добавлении никеля, марганца, олова, кадмия, свинца можно увеличить прочность и жаростойкость припоя, повысить или понизить его температуру плавления, сократить расход серебра.

Серебряные припои обозначаются буквами ПСр и цифрой, показывающей содержание серебра в %. Например, марка ПСр70 обозначает серебряный припой, содержащий 70% серебра, остальное (30%) – медь и цинк.

Химический состав, физические свойства и применение некоторых серебряных припоев приведены в таблице 3.