Тема 1. Характеристика теплотехнологического производства

Технологические производства, использующие топливо и тепловую энергию и осуществляемые через изменение теплового состояния обрабатываемого материала, называются теплотехнологическими.

КХП

АФ

ДЦ

ТЭЦ

ККП

МЦ

ЦНП

ЦП

КХП – коксохимическое производство, АФ – агломерационная фабрика,

ДЦ – доменный цех, ККП – кислородно-конвертерный передел (конвертерный цех), МЦ – мартеновский цех, ЦНП – цех нагревательных печей, ЦП – цех проката,

ТЭЦ – теплоэлектроцентраль (заводская)

1 – коксующийся уголь (топливо), 2 – рудный концентрат, 3 – кокс, 4 – агломерат,

5 – жидкий чугун, 6 – жидкая сталь, 7 – слитки, 8 – готовая продукция (прокат),

9 – электроэнергия, 10 – коксовый газ, 11 – доменный газ

 

Рисунок 2 – Структура металлургического комплекса

Последовательность восстановления окислов железа выглядит следующим образом:

Восстановление железа из агломерата происходит в доменной печи

Горн

Шахта

Заплечики

Распар

Колошник

1800-1900°С

1200°С

400°С

 

 

1 – топливо, 2 – окислитель (воздух, кислород), 3 – шихта (агломерат, руда, известняк),

4 – кокс, 5 – жидкий чугун, 6 – шлак (технологические отходы), 7 – доменный газ

 

Рисунок 3 – Схема доменной печи

Восстановительный газ СО, образующийся в доменной печи в результате окисления углерода кокса, вступает в реакцию с окислами железа:

В доменной печи образуется расплавленное железо с содержанием углерода 3-4%, которое называется чугуном. Дальнейшая обработка чугуна в мартеновском или конверторном цехах позволяет получить сталь содержанием углерода 0,2-0,5%.

Для придания металлу хороших пластических свойств при прокатке слитки нагреваются в промышленных печах до температуры 1250^оС

Камера

Песочный затвор

Горелка

Крышка

Регенератор

Подина

 

 

1 – топливо, 2 – воздух, 3 – слитки, 4 – уходящие газы

 

Рисунок 4 – Схема нагревательного колодца

В основе теплотехнологического производства лежит использование различных видов энергетических ресурсов, включая горючие технологические газы (коксовый, доменный и конвертерный), образующиеся при металлургическом переделе.

Таблица 1 – Годовой топливный баланс металлургического завода

 

№№ п/п	Потребители	Годовое потребление условного топлива, тыс.т
Доменный газ	Коксовый газ	Природный газ	Уголь	Мазут
	Доменные печи (ДП)
	Коксовые печи
	Конвертерный цех
	Электропечи (сталеплавиль-ные)
	Прокатный цех
	Аглофабрика
	Огнеупорное производство
	Энергетическое производство
	Прочие потребители
Всего

Кроме того, используются и другие виды энергоресурсов: сжатый воздух, кислород (технический), искусственные газы (например, газогенераторный), пар и горячая вода.

Тема 2. Энергетические ресурсы, используемые в технологическом производстве

Под энергетическим ресурсом понимается источник энергии, который используется в технологическом производстве:

а) топливные: первичные (уголь, нефть, природный газ) и искусственные (горючие газы технологических производств, кокс);

б) нетопливные (энергия воды и ветра, лучистая энергия солнца).