ما هو الفرن العالي وما هي العمليات التي تتم فيه؟

مبدأ التشغيل

مبدأ تشغيل فرن الصهر هو كما يلي: يتم تحميل شحنة خام مع فحم الكوك وتدفق الحجر الجيري في غرفة الاستقبال. في الجزء السفلي ، يوجد تفريغ دوري للحديد الزهر / السبائك الحديدية ، وبشكل منفصل ، ذوبان الخبث. نظرًا لأن مستوى المواد في الفرن العالي ينخفض ​​أثناء الإطلاق ، فمن الضروري تحميل دفعات جديدة من الشحن في نفس الوقت.

عملية التشغيل ثابتة ، ويتم الحفاظ على الاحتراق من خلال الإمداد المتحكم فيه من الأكسجين ، مما يضمن كفاءة أكبر.

يضمن تصميم فرن الصهر عملية مستمرة لمعالجة الخام ، وعمر فرن الصهر 100 عام ، ويتم إجراء الإصلاح كل 3-12 سنة.

كيمياء العملية

العمليات الكيميائية مؤكسدة واختزالية. الأول يعني الاتصال بالأكسجين ، والثاني ، على العكس من ذلك ، رفضه. الخام هو أكسيد ، ومن أجل الحصول على الحديد ، يلزم وجود كاشف معين يمكنه "إزالة" الذرات الزائدة. يلعب فحم الكوك الدور الأكثر أهمية في هذه العملية ، حيث يطلق أثناء الاحتراق كمية كبيرة من الحرارة وثاني أكسيد الكربون ، والذي يتحلل في درجات حرارة عالية إلى أول أكسيد ، وهو مادة نشطة كيميائيًا وغير مستقرة. يسعى ثاني أكسيد الكربون إلى أن يصبح ثاني أكسيد مرة أخرى ، وعند الالتقاء بجزيئات الخام (Fe2O3) ، "يزيل" كل الأكسجين منها ، تاركًا الحديد فقط. هناك ، بالطبع ، مواد أخرى في المواد الخام ، غير ضرورية ، والتي تشكل النفايات ، تسمى الخبث. هذه هي الطريقة التي يعمل بها الفرن العالي. من وجهة نظر الكيمياء ، هذا تفاعل اختزال بسيط إلى حد ما ، مصحوبًا باستهلاك الحرارة.

صور

الصورة 1

الصورة 2

صورة 3

الصورة 4

صورة 5

من اخترع؟

تم اختراع الفرن العالي الحديث من قبل J.B Nilson ، الذي بدأ لأول مرة في تسخين الهواء المزود بالفرن العالي في عام 1829 ، وفي عام 1857 قدم E.A Cowper سخانات هواء خاصة متجددة.

هذا جعل من الممكن تقليل استهلاك فحم الكوك بشكل كبير بأكثر من الثلث وزيادة كفاءة الفرن. قبل ذلك ، كانت أفران الصهر الأولى في الواقع منفوخة جافة ، أي تم نفخ الهواء غير المخصب وغير الساخن فيها.

إن استخدام الكاوبير ، أي سخانات الهواء المتجددة ، جعل من الممكن ليس فقط زيادة كفاءة الفرن العالي ، ولكن أيضًا لتقليل الانسداد أو القضاء عليه تمامًا ، وهو ما لوحظ في حالة انتهاكات التكنولوجيا. يمكننا أن نقول بأمان أن هذا الاختراع سمح بإيصال العملية إلى الكمال. تعمل أفران الصهر الحديثة وفقًا لهذا المبدأ تمامًا ، على الرغم من أن التحكم بها أصبح الآن آليًا ويوفر أمانًا أكبر.

التاريخ [| ]

صهر الحديد الزهر. رسم توضيحي من عام 1637 الموسوعة الصينية للفرن الصخري في القرن السابع عشر
أنظر أيضا: تاريخ إنتاج الحديد واستخدامه

ظهرت أول أفران الصهر في الصين بحلول القرن الرابع [1]. خلال العصور الوسطى في أوروبا ، ما يسمى ب. القرن الكتالوني

، مما جعل من الممكن ميكنة المنفاخ عن طريق محرك هيدروليكي ، مما ساهم في زيادة درجة حرارة الانصهار. ومع ذلك ، لا يزال من غير الممكن تسميته بالفرن العالي بسبب أبعاده الخاصة (متر مكعب).

كان السلف المباشر للفرن العالي ستيوكوفين

(أفران الصهر) [2] ، والتي ظهرت في القرن الثالث عشر في ستيريا. كان shtukofen على شكل مخروط بارتفاع 3.5 متر وبه ثقبان: لحقن الهواء (رمح) وسحب الحبيبات [3].

في أوروبا ، ظهرت أفران الصهر في ويستفاليا في النصف الثاني من القرن الخامس عشر [4] ، في إنجلترا ، بدأ بناء أفران الصهر في تسعينيات القرن التاسع عشر ، في الولايات المتحدة الأمريكية - في عام 1619 [5]. أصبح هذا ممكنا عن طريق الميكنة. كان ارتفاع الفرن العالي 5 أمتار. في روسيا ، ظهر أول فرن صهر عام 1630 (تولا ، فينيوس). في ثلاثينيات القرن الثامن عشر.في مصانع الأورال ، تم بناء أفران الصهر بالقرب من قاعدة السد وغالبًا ما تم وضع وحدتين على نفس الأساس ، مما قلل من تكاليف البناء والصيانة.

كان الانفجار في معظم الحالات ناتجًا عن فراء على شكل إسفين يعملان بدورهما ، وهما مصنوعان من الخشب والجلد ، ويتم تشغيلهما بواسطة عجلة مملوءة بالماء. تم وضع نهايات فوهات كل من المنفاخ في أنبوب من الحديد الزهر غير مبرد ذي مقطع عرضي مستطيل ، لم يتجاوز إصبعه البناء. تم ترك فجوة بين الفتحات والرمح لمراقبة احتراق الفحم. بلغ استهلاك الهواء 12-15 م 3 / دقيقة عند ضغط زائد لا يزيد عن 1.0 كيلو باسكال ، وهذا يرجع إلى القوة المنخفضة لجلد الفراء. حدت معلمات النفخ المنخفضة من شدة الانصهار ، وحجم الأفران وارتفاعها ، حيث لم تتجاوز الإنتاجية اليومية لفترة طويلة 2 طن ، ووقت بقاء الشحن في الفرن من لحظة التحميل إلى التشكيل من الحديد الزهر كان 60-70 ساعة.في عام 1760 ، اخترع J. Smeton منفاخ أسطواني بأسطوانات من الحديد الزهر ، مما زاد من كمية الانفجار. في روسيا ، ظهرت هذه الآلات لأول مرة في عام 1788 في مصنع أليكساندروفسكي كانون في بتروزافودسك. تم تشغيل كل فرن بواسطة 3-4 أسطوانات هواء متصلة بعجلة مائية بواسطة كرنك وناقل حركة. زادت كمية الانفجار إلى 60-70 م 3 / دقيقة [6].

تسبب الاستهلاك المرتفع للفحم لإنتاج الحديد في تدمير الغابات حول النباتات المعدنية في أوروبا. لهذا السبب ، في عام 1584 ، فرضت بريطانيا العظمى قيودًا على قطع الأشجار للأغراض المعدنية ، مما أجبر هذا البلد الغني بالفحم لمدة قرنين من الزمان على استيراد جزء من الحديد الخام لاحتياجاته الخاصة ، أولاً من السويد وفرنسا وإسبانيا ، ثم من روسيا. في عشرينيات القرن السادس عشر. حاول د. دادلي أن يصهر الحديد الخام على الفحم الخام ، لكن دون جدوى. فقط في عام 1735 ، نجح أ. ديربي الثاني ، بعد سنوات عديدة من الخبرة ، في الحصول على فحم الكوك وصهر الحديد الخام عليه. منذ عام 1735 ، أصبح الفحم هو الوقود الرئيسي للفرن العالي (بريطانيا العظمى ، أبراهام داربي الثالث) [7].

كانت التكلفة المنخفضة لفحم الكوك مقارنة بالفحم وقوته الميكانيكية العالية وجودته المرضية أساسًا للاستبدال الواسع النطاق اللاحق للوقود الأحفوري بالوقود المعدني. انتهت هذه العملية بأسرع ما يمكن في بريطانيا العظمى ، حيث بحلول بداية القرن التاسع عشر. تم تحويل جميع الأفران العالية تقريبًا إلى فحم الكوك ، بينما بدأ استخدام الوقود المعدني في قارة أوروبا لاحقًا [8].

في 11 سبتمبر 1828 ، حصل جيمس بومونت نيلسون على براءة اختراع لاستخدام الانفجار الساخن (براءة الاختراع البريطانية رقم 5701) [9] وفي عام 1829 قام بتسخين الانفجار في مصنع كلايد في اسكتلندا. أدى استخدام الانفجار في الفرن العالي الذي تم تسخينه فقط إلى 150 درجة مئوية بدلاً من الانفجار البارد إلى انخفاض بنسبة 36٪ في الاستهلاك المحدد للفحم المستخدم في صهر فرن الصهر. جاء نيلسون أيضًا بفكرة زيادة محتوى الأكسجين في الانفجار. تعود براءة الاختراع لهذا الاختراع إلى Henry Bessemer ، ويعود التنفيذ العملي إلى الخمسينيات من القرن الماضي ، عندما تم إتقان إنتاج الأكسجين على نطاق صناعي [10].

في 19 مايو 1857 ، براءة اختراع E.

في النصف الثاني من القرن التاسع عشر ، مع ظهور وانتشار تقنيات صناعة الصلب ، أصبحت متطلبات الحديد الزهر أكثر رسمية - تم تقسيمها إلى معالجة ومسبك ، في حين تم وضع متطلبات واضحة لكل نوع من أنواع إعادة توزيع صناعة الصلب ، بما في ذلك المواد الكيميائية تكوين. تم ضبط محتوى السيليكون في الحديد الزهر عند مستوى 1.5-3.5٪. تم تقسيمهم إلى فئات حسب حجم الحبوب في الكسر.كان هناك أيضًا نوع منفصل من الحديد الزهر - "الهيماتيت" ، المصهور من الخامات ذات المحتوى المنخفض من الفوسفور (المحتوى في الحديد الزهر يصل إلى 0.1٪).

تحويل الحديد الزهر متنوع في إعادة التوزيع. تم استخدام أي حديد زهر في صناعة الحلوى ، وتعتمد خصائص الحديد الناتج على اختيار الحديد الزهر (أبيض أو رمادي). الحديد الزهر الرمادي ، الغني بالمنغنيز والسيليكون ويحتوي على أقل قدر ممكن من الفوسفور ، كان مخصصًا للبيسمريفاني. تم استخدام طريقة توماس لمعالجة الحديد المصبوب الأبيض منخفض السيليكون مع محتوى كبير من المنجنيز والفوسفور (1.5-2.5٪ لضمان التوازن الحراري الصحيح). كان من المفترض أن يحتوي الحديد الزهر المستخدم في الصهر الحمضي المكشوف على آثار ضئيلة من الفوسفور فقط ، بينما لم تكن متطلبات محتوى الفوسفور صارمة للغاية بالنسبة للعملية الرئيسية [12].

خلال المسار الطبيعي للصهر ، تم توجيه نوع الخبث الذي يمكن من خلاله تقدير محتوى أكاسيده الأساسية الأربعة (السيليكون والكالسيوم والألومنيوم والمغنيسيوم). الخبث الصليبي ، عندما يصلب ، يكون له كسر زجاجي. إن كسر الخبث الغني بأكسيد الكالسيوم يشبه الحجر ، وأكسيد الألومنيوم يجعل الكسر يشبه الخزف ، تحت تأثير أكسيد المغنيسيوم الذي يأخذ بنية بلورية. الخبث الصليبي أثناء إطلاق اللزوجة واللزوجة. يصبح خبث السيليكا المخصب بأكسيد الألومنيوم أكثر سيولة ، ولكن لا يزال من الممكن سحبه إلى خيوط إذا كان أكسيد السيليكون فيه لا يقل عن 40-45٪. إذا تجاوز محتوى أكاسيد الكالسيوم والمغنيسيوم 50٪ ، يصبح الخبث لزجًا ، ولا يمكن أن يتدفق في مجاري رقيقة ، وعندما يصلب ، يشكل سطحًا متجعدًا. يشير السطح المتجعد للخبث إلى أن الانصهار كان "ساخنًا" - في هذه الحالة ، يتم تقليل السيليكون ويتحول إلى الحديد الزهر ، وبالتالي ، يوجد أكسيد السيليكون أقل في الخبث. حدث سطح أملس في صهر الحديد الزهر الأبيض مع محتوى منخفض من السيليكون. أدى أكسيد الألومنيوم إلى تقشر سطح الخبث.

كان لون الخبث مؤشرا على تقدم الصهر. كان الخبث الرئيسي الذي يحتوي على كمية كبيرة من أكسيد الكالسيوم لونًا رماديًا مع صبغة مزرقة في صهر الحديد الزهر الجرافيتي "الأسود" في الكسر. عند المرور إلى مكواة الزهر البيضاء ، يتحول لونها تدريجيًا إلى اللون الأصفر إلى اللون البني ، ومع مسار "مبلل" ، جعلت نسبة كبيرة من أكاسيد الحديد لونها أسود. غيرت الخبث الحمضية والسيليكية في نفس الظروف لونها من الأخضر إلى الأسود. جعلت ظلال لون الخبث من الممكن الحكم على وجود المنغنيز ، الذي يعطي الخبث الحمضي صبغة جمشت ، واللون الرئيسي - أخضر أو ​​أصفر [13].

عملية المجال

توفر الأفران الحديثة لصهر الحديد الزهر حوالي 80٪ من الكمية الإجمالية للحديد الزهر ، من مواقع الصب يتم تغذيتها على الفور إلى ورش الصهر الكهربائي أو ورش الموقد المفتوحة ، حيث يتم تحويل المعادن الحديدية إلى صلب بالصفات المطلوبة.

يتم الحصول على سبائك من الحديد الزهر ، ثم يتم إرسالها إلى الشركات المصنعة لصبها في القباب. لتصريف الخبث والحديد الزهر ، يتم استخدام ثقوب خاصة تسمى ثقوب الصنبور. ومع ذلك ، في الأفران الحديثة ، ليست منفصلة ، ولكن يتم استخدام ثقب واحد مشترك ، مقسم بواسطة لوح حراري خاص إلى قنوات لتغذية الحديد الزهر والخبث.

كيف يعمل الفرن العالي؟

تعتمد عملية الفرن العالي كليًا على فائض الكربون في تجويف الفرن ؛ وتتكون من تفاعلات كيميائية حرارية تحدث في الداخل عند تحميل جميع المكونات وتسخينها.

يمكن أن تكون درجة الحرارة في الفرن العالي 200-250 درجة مئوية تحت القمة مباشرة وتصل إلى 1850-2000 درجة مئوية في المنطقة النشطة - البخار.

عندما يتم توفير الهواء الساخن للفرن ويتم إشعال فحم الكوك في الفرن العالي ، ترتفع درجة الحرارة ، وتبدأ عملية تحلل التدفق ، مما يؤدي إلى زيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون.

مع انخفاض عمود المواد في الشحنة ، يحدث تقليل أول أكسيد الحديد ، في الجزء السفلي من العمود ، يتم تقليل الحديد النقي من الحديد O ، الذي يتدفق إلى الموقد.

عندما يتدفق الحديد إلى الأسفل ، فإنه يتلامس بنشاط مع ثاني أكسيد الكربون ، ويشبع المعدن ويمنحه الخصائص المطلوبة. يمكن أن يتراوح إجمالي محتوى الكربون في الحديد من 1.7٪.

كيف يعمل الفرن العالي

إنه فرن عمودي ضخم يعمل بشكل مستمر. يتم إدخال المواد الخام إلى الفرن من الأعلى ، من خلال عمود التحميل. المواد الخام للصهر هي فحم الكوك وخام الحديد والمواد المضافة (الحجر الجيري) التي تساعد على استخراج الشوائب غير الضرورية من الخام. يتم تسخين المكونات المحملة بالهواء الساخن في الجزء الرئيسي من الفرن العالي. في عملية التسخين ، يقوم فحم الكوك ، الاحتراق ، بإطلاق أول أكسيد الكربون ، والذي يخدم عملية تقليل خام الحديد. يتم دمج الخبث الذي يظهر أثناء تقليل خام الحديد مع المواد المضافة (الحجر الجيري). في هذه المرحلة ، تكون الخبث في حالة سائلة ، والمعدن المترسب في حالة صلبة.

يتم إنزال المعدن إلى أسفل الفرن ويخضع لعملية تبخير. في حجرة الفرن هذه ، تصل درجة الحرارة إلى 1200 درجة مئوية ، مما يساهم في ذوبان المعدن. يبقى الخبث ، الذي تكون كثافته أقل مقارنة بالمعدن ، على سطح المعدن المنصهر ، مما يمنع عمليات الأكسدة. تسمى السرعة التي تتم بها عملية خفض الحديد الزهر أسفل فرن الصهر بالإنتاجية. كلما حدث ذلك بشكل أسرع ، زادت نسبة إنتاجية الفرن العالي. يتم فصل الخبث والحديد الزهر النهائي في المرحلة الأخيرة من خلال ثقوب خاصة ولها ميزاتها التكنولوجية الخاصة.

مخططات فرن الانفجار

مخططات فرن الانفجار في القسم (خيارات مختلفة):

مخطط 1

مخطط 2

مخطط 3

مخطط 4

مخطط 5

ملاحظات [| ]

1. تاريخ لا يصدق للاختراعات الصينية
2. ألغاز تشكيل الجبن
3. فرن الانفجار
4. فرن الانفجار
5. باباريكين ، 2009 ، ص. أربعة عشرة.
6. باباريكين ، 2009 ، ص. خمسة عشر.
7. فرن صهر لإنتاج الحديد الزهر
8. باباريكين ، 2009 ، ص. 17.
9. وودكروفت ب.
   فهرس الموضوع (مصنوع من العناوين فقط) لبراءات الاختراع ، من 2 مارس 1617 (14 جيمس الأول) ، حتى 1 أكتوبر 1852 (16 فيكتوريا). - لندن 1857. - ص 347.
10. كاراباسوف ، 2014 ، ص. 73.
11. وودكروفت ب.
    الفهرس الزمني لبراءات الاختراع المطبقة وبراءات الاختراع الممنوحة ، لعام 1857. - لندن: مكتب براءات الختم العظيم ، 1858. - ص 86.
12. كاراباسوف ، 2014 ، ص. 93.
13. كاراباسوف ، 2014 ، ص. 94.
14. Khodakov Yu.V. ، Epshtein DA ، Gloriozov P.A.
    § 78. إنتاج الحديد الخام // كيمياء غير عضوية. كتاب مدرسي للصف التاسع. - الطبعة السابعة. - م: التربية ، 1976. - س 159-164. - 2.350.000 نسخة

جهاز فرن الانفجار

تصميم الفرن العالي معقد للغاية ، إنه مجمع كبير يتضمن العناصر التالية:

• منطقة الانفجار الساخن
• منطقة الانصهار (بما في ذلك التشكيل والكتفين) ؛
• البخار ، أي المنطقة التي يتم فيها تقليل FeO ؛
• منجم حيث يتم تقليل Fe2O3 ؛
• قمة مع مادة التسخين المسبق ؛
• تحميل الشحنة وفحم الكوك ؛
• غاز الأفران العالية
• المنطقة التي يوجد بها عمود المادة ؛
• منافذ الخبث والحديد السائل ؛
• جمع الغازات العادمة.

يمكن أن يصل ارتفاع الفرن العالي إلى 40 مترًا ، ووزنه يصل إلى 35000 طن ، وتعتمد سعة منطقة العمل على معايير المجمع.

تعتمد القيم الدقيقة على عبء العمل في المؤسسة والغرض منها ومتطلبات حجم المعدن الذي تم الحصول عليه والمعلمات الأخرى.

نسخة أكثر تفصيلا للجهاز:

تصريفات إصلاح أفران الانفجار

للحفاظ على حالة عمل الفرن العالي ، يتم إجراء إصلاحات رئيسية بانتظام (كل 3-15 سنة). وهي مقسمة إلى ثلاثة أنواع:

1. تشمل الفئة الأولى العمل على إطلاق منتجات الصهر ، وفحص المعدات المستخدمة في العملية التكنولوجية.
2. الفئة الثانية عبارة عن استبدال كامل لعناصر المعدات الخاضعة لأعمال الإصلاح المتوسطة.
3. تتطلب الفئة الثالثة استبدالًا كاملاً للجهاز ، وبعد ذلك يتم عمل تعبئة جديدة للمواد الخام مع تقويم أفران الصهر.

الأنظمة والمعدات

إن فرن الصهر ليس فقط تركيبًا لإنتاج الحديد الخام ، ولكن أيضًا العديد من الوحدات المساعدة. هذا هو نظام شحن وتزويد فحم الكوك ، وإزالة الخبث والحديد والغازات المنصهرة ، ونظام التحكم الآلي ، وكوبيرز وأكثر من ذلك بكثير.

ظلت مبادئ تشغيل الفرن كما كانت منذ قرون ، لكن أنظمة الكمبيوتر الحديثة والأتمتة الصناعية جعلت الفرن العالي أكثر كفاءة وأمانًا.

كوبرز

يتضمن التصميم الحديث لفرن الصهر استخدام كاوبير لتسخين الهواء المزود. هذه وحدة دورية مصنوعة من مادة مقاومة للحرارة ، والتي توفر تسخين الفوهة حتى 1200 درجة مئوية.

عند التبريد ، يقوم الكاوبير بتشغيل التعبئة إلى 800-900 درجة مئوية ، مما يسمح بضمان استمرارية العملية وتقليل استهلاك فحم الكوك وزيادة الكفاءة الكلية للهيكل.

في السابق ، لم يتم استخدام مثل هذا الجهاز ، ولكن بدءًا من القرن التاسع عشر. إنه بالضرورة جزء من الفرن العالي.

يعتمد عدد بطاريات الكوبر على حجم المجمع ، ولكن عادة ما يكون هناك ثلاث بطاريات على الأقل ، ويتم ذلك مع توقع وقوع حادث محتمل والحفاظ على الأداء.

جهاز علوي

الجهاز العلوي السفلي - هذا الجزء هو الجزء الأكثر أهمية والأكثر أهمية ، والذي يتضمن ثلاثة صمامات غاز تعمل وفقًا لمخطط منسق.

تكون دورة هذه العقدة كما يلي:

• في الموضع الأولي ، يتم رفع المخروط ، ويمنع الخروج ، ويتم خفض المخروط السفلي ؛
• القفزة تحمل الشحنة في الأعلى ؛
• يتحول القمع الدوار ويمرر المواد الخام عبر النوافذ إلى مخروط صغير ؛
• يعود القمع إلى وضعه الأصلي ، ويغلق النوافذ ؛
• يتم خفض المخروط الصغير ، ويذهب الحمل إلى الفضاء البيني ، وبعد ذلك يرتفع المخروط ؛
• يتخذ المخروط الكبير موقعه الأصلي ، ويطلق الشحنة في تجويف الفرن العالي للمعالجة.

يتخطى

التخطيات هي رافعات شحن خاصة. بمساعدة هذه الرافعات ، تقوم الأوتاد من حفرة التخطي بإمساك المواد الخام الموردة لأعلى على طول الممر العلوي المائل.

ثم يتم قلب الكالوشات ، لتغذية الشحنة في منطقة التحميل ، وإعادتها للأسفل للحصول على جزء جديد. اليوم يتم تنفيذ هذه العملية تلقائيًا ، يتم استخدام وحدات محوسبة خاصة للتحكم.

Tuyeres والصنبور الثقوب

يتم توجيه فوهة أنبوبة الفرن إلى تجويفه ، والتي من خلالها يمكن للمرء أن يلاحظ مسار عملية الصهر. لهذا الغرض ، يتم تركيب المختلسون بزجاج مقاوم للحرارة من خلال مجاري هواء خاصة. عند القطع ، يمكن أن يصل الضغط إلى قيم 2.1-2.625 ميجا باسكال.

تستخدم الثقوب لتصريف الحديد الزهر والخبث ؛ مباشرة بعد إطلاقها ، يتم إغلاقها بإحكام بطين خاص. في السابق ، تم استخدام المدافع ، والتي كانت مبطنة بنواة من الطين البلاستيكي ، واليوم يتم استخدام المدافع التي يتم التحكم فيها عن بُعد ، والتي يمكن أن تقترب من الهيكل. جعل هذا القرار من الممكن تقليل معدل الصدمات والحوادث للعملية ، لجعلها أكثر موثوقية.

كيف تصنع فرن الانفجار بيديك؟

الفروق الدقيقة

يعتبر إنتاج الحديد الخام عملاً مربحًا للغاية ، لكن من المستحيل تنظيم إنتاج المعادن الحديدية دون استثمارات مالية جادة. إن الفرن العالي بأيديكم في "ظروف الحرف اليدوية" هو ببساطة غير قابل للتحقيق ، وهو مرتبط بالعديد من الميزات:

• التكلفة العالية للغاية للفرن العالي (فقط المصانع الكبيرة قادرة على تحمل هذه التكاليف) ؛
• تعقيد التصميم ، على الرغم من حقيقة أن رسم الفرن العالي يمكن العثور عليه في المجال العام (فوق الرسم التخطيطي) ، فإنه لن يعمل على تجميع وحدة كاملة لإنتاج الحديد الزهر ؛
• لا يمكن للأفراد ورجال الأعمال الأفراد الانخراط في أنشطة لتصنيع الحديد الزهر ، لأن هذا ببساطة لن يصدر أي ترخيص ؛
• يتم استنفاد رواسب المواد الخام للمعادن الحديدية عمليًا ، ولا توجد كريات أو تلبيد للبيع مجانًا.

ولكن في المنزل ، يمكنك تجميع تقليد الفرن (فرن الانفجار الصغير) ، والذي يمكنك من خلاله إذابة المعدن.

لكن هذه الأعمال تتطلب أقصى قدر من الاهتمام ويتم تثبيطها بشدة في غياب الخبرة. لماذا قد يكون مثل هذا البناء مطلوبًا؟ في أغلب الأحيان ، يتم تسخين الدفيئة أو الكوخ الصيفي باستخدام الوقود الأكثر استخدامًا.

الأدوات والمواد

لإنشاء هيكل في المنزل ، تحتاج إلى التحضير:

• برميل معدني (يمكن استبداله بأنبوب بقطر كبير) ؛
• قطعتين من الأنابيب الدائرية بقطر أصغر ؛
• قسم من القناة
• صفائح فولاذية
• مستوى ، منشارا للمعادن ، شريط قياس ، مطرقة ؛
• العاكس ، مجموعة من الأقطاب الكهربائية.
• طوب ، ملاط ​​طيني (ضروري لتأسيس الهيكل).

يجب تنفيذ جميع الأعمال فقط في الشارع ، لأن العملية قذرة للغاية وتتطلب مساحة خالية.

تعليمات خطوة بخطوة

1. على قطعة العمل المعدة على شكل برميل ، يتم قطع الجزء العلوي (يجب تركه ، حيث ستكون هناك حاجة إلى مزيد من ذلك).
2. يتم قطع دائرة بقطر أصغر من قطر البرميل من الفولاذ ، ويتم عمل ثقب فيها لأنبوب.
3. يتم لحام الأنبوب بعناية في الدائرة ؛ في الجزء السفلي ، يتم توصيل أقسام القناة باللحام ، مما يؤدي إلى الضغط على الوقود أثناء تشغيل الفرن.
4. يتكون غطاء الفرن من قاع البرميل المقطوع مسبقًا ، حيث يتم عمل فتحة لفتحة الرهن ذات الباب. من الضروري أيضًا عمل باب يتم من خلاله إزالة بقايا الرماد.
5. يجب تثبيت الموقد على الأساس ، لأنه يسخن كثيرًا أثناء التشغيل. للقيام بذلك ، يتم تثبيت لوح خرساني أولاً ، ثم يتم وضع عدة صفوف من الطوب ، مما يشكل انخفاضًا في المركز.
6. لإزالة منتجات الاحتراق ، يتم تركيب مدخنة ، سيكون قطر الجزء المستقيم أكبر من قطر جسم الفرن (مطلوب لإزالة الغاز بشكل أفضل).
7. العاكس ليس عنصرًا إلزاميًا في التصميم ، لكن استخدامه يمكن أن يحسن من كفاءة الفرن.

ميزات التصميم

ميزات هذا الفرن العصامي هي:

• مستوى الكفاءة جيد ؛
• هناك إمكانية للعمل في وضع غير متصل بالشبكة لمدة تصل إلى 20 ساعة ؛
• إنه ليس احتراقًا نشطًا يحدث في الفرن ، ولكنه يشتعل مع إطلاق حرارة مستمر.

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين فرن الانفجار "المنزلي" في تقييد وصول الهواء إلى غرفة الاحتراق ، أي أن احتراق الخشب أو الفحم سيحدث عند مستوى أكسجين منخفض. يعمل فرن الصهر الصناعي بمبدأ مماثل ، لكن أفران الصهر المنزلية تستخدم فقط للتدفئة ، ولا يمكن صهر المعدن فيه ، على الرغم من أن درجة الحرارة داخل الغرفة ستكون كافية.

ماذا يتكون اسم المجال؟

يتم ترتيب جميع المجالات بشكل هرمي: فهي تتكون من أجزاء (مستويات). يتم إنشاء مجالات المستوى الثالث على أساس مجالات المستوى الثاني ، ومجالات المستوى الثاني - على أساس مجالات المستوى الأول. دعنا نلقي نظرة فاحصة على أنواع المجالات:

• مجال من المستوى الثاني (الثالث ، الرابع ، الخ)

  أو
  المجال الفرعي
  - الجانب الأيسر من المجال إلى النقطة. في الممارسة العملية ، هذا هو أي مزيج من الشخصيات التي توصلنا إليها لاسم موقعنا المستقبلي (
  موقع YouTube
  .com ،
  متجر
  .reg.ru). ماذا تسمي سفينة ، كما يقولون ، لكن هذه قصة مختلفة تمامًا لتحسين محركات البحث.

• مجال المستوى الأول

  أو
  منطقة المجال
  - الجزء الأيمن من المجال بعد النقطة. لا يمكن طلب هذا الجزء من قبل أي شخص آخر غير ICANN. من خلال تسجيل "مجال" ، نأتي بنطاق من المستوى الثاني ونختار منطقة. هم انهم
  الجغرافي
  (.RU - روسيا ، .EU - دول الاتحاد الأوروبي ، .AC - جزيرة أسنسيون ، إلخ) أو
  موضوعي
  (من الأقدمين مثل .COM - المنطقة التجارية ، .BIZ - منطقة الأعمال إلى نطاقات gTLD الجديدة: .FLOWERS ، .HEALTH ،. الأطفال ، وما إلى ذلك).

• المجال صفر المستوى

  - نقطة بعد منطقة المجال (reg.ru
  .
  ) ، والذي لا يتم عرضه في شريط العناوين ويتم حذفه عند كتابة المجال في شريط المتصفح.

التكلفة على أساس مثال الكفاءة رقم 7

يعتبر تصنيع الأفران العالية عملية كثيفة الاستخدام للموارد ومكلفة ولا يمكن تشغيلها. نظرًا لأن الأفران العالية تستخدم حصريًا في الصناعة ، يتم تنفيذ تصميمها وتجميعها لمجمع معدني محدد ، والذي يتضمن العديد من العناصر وعقد البنية التحتية الداخلية. يتم ملاحظة هذا الوضع ليس فقط في الاتحاد الروسي ، ولكن أيضًا في دول أخرى من العالم لديها مرافقها المعدنية الخاصة.

تكلفة تصنيع وتجميع الفرن العالي مرتفعة للغاية ، وهو ما يرتبط بتعقيد العمل. ومن الأمثلة على ذلك مجمع الأفران الكبيرة رقم 7 المسمى "Rossiyanka" ، والذي تم تركيبه في عام 2011. بلغت تكلفتها 43 مليار روبل ، وشارك في الإنتاج أفضل المهندسين من RV والدول الأجنبية.

يضم المجمع الوحدات التالية:

• جهاز استقبال خام.
• محطات الإمداد لجسر القبو والوحدة المركزية ؛
• ممر علوي للقبو
• محطة الضاغط (مثبتة في ساحة الصب) ؛
• تركيب لحقن الفحم المسحوق ؛
• إعادة تدوير CHP ؛
• مركز التحكم والمبنى الإداري ؛
• ساحة مسبك
• فرن الانفجار
• كتل تسخين الهواء
• محطة ضخ.

إنتاجية معقدة:

يضمن المجمع الجديد إنتاج أكثر من 9450 طنًا من الحديد الخام يوميًا ، والحجم المفيد للفرن هو 490 مترًا مكعبًا ، وحجم العمل 3650 مترًا مكعبًا. يضمن تصميم فرن الصهر إنتاجًا خاليًا من النفايات وصديقًا للبيئة من الحديد الخام ؛ ويتم الحصول على غاز الفرن العالي لمحطات الطاقة الحرارية والخبث المستخدم في إنشاء الطرق كمنتجات ثانوية.

حنفية من الحديد الزهر [| ]

التنصت على الحديد الفرن الانفجار
وهي عبارة عن قناة مستطيلة بعرض 250-300 مم وارتفاعها 450-500 مم. القناة مصنوعة من البناء الحراري للموقد على ارتفاع 600-1700 مم من سطح القارورة. تم وضع قنوات حفر الخبث على ارتفاع 2000-3600 مم. يتم إغلاق قناة الثقب المصنوع من الحديد الزهر بكتلة مقاومة للحرارة. يتم فتح صنبور الحديد الزهر عن طريق حفر حفرة بقطر 50-60 مم بآلة حفر. بعد إطلاق الحديد الزهر والخبث (في أفران الصهر الكبيرة الحديثة ، يتم إطلاق الحديد الزهر والخبث من خلال فوهات من الحديد الزهر) ، يتم انسداد الثقوب بمسدس كهربائي. يتم إدخال إصبع المدفع في الفتحة ويتم إدخال كتلة مقاومة للصهر من المدفع تحت الضغط. يتم حماية صنبور خبث الفرن العالي بواسطة عناصر مبردة بالماء ، يشار إليها مجتمعة باسم سدادات الخبث ، وهيكل رافعة تعمل بالهواء المضغوط ويتم التحكم فيها عن بُعد. أفران الصهر كبيرة الحجم (3200-5500 م 3) مجهزة بأربعة أشرطة من الحديد الزهر ، تعمل بالتناوب ، وصنبور خبث واحد. يشمل إطلاق الحديد الخام والخبث من أفران الصهر العمليات التالية:

1. فتح صنبور الحديد الزهر (إذا لزم الأمر ، والخبث) ؛
2. الخدمة المتعلقة مباشرة بتدفق الحديد الخام والخبث ؛
3. إغلاق صنبور الحديد الزهر (إذا تم إطلاق الخبث من خلال الخبث ، ثم الخبث) ؛
4. إصلاح الصنبور والمزاريب.