Visoka peć. Uređaj, princip rada i namjena. Konstrukcija i princip rada visokih peći Temperatura u visokoj peći

Unatoč velikom broju sintetičkih i polimernih materijala koji su postali široko rasprostranjeni u modernoj industriji i svakodnevnom životu, upotreba legura željeza nije inferiorna u odnosu na dlan. Najkritičniji dijelovi, mehanizmi, alati i druge komponente izrađeni su od različitih vrsta i vrsta metala koji imaju potrebna svojstva za rješavanje postavljenih zadataka. Aktivne potrage za potpunom zamjenom za metalne legure još uvijek nisu bile uspješne, jer je razlika u svojstvima materijala prevelika. Razvoj metalurgije ne prestaje da se pojavljuju nove tehnologije i metode za proizvodnju čvrstih i tvrdih materijala. Istovremeno, nisu zaboravljene stare, tradicionalne metode topljenja metala, koje su razrađivale stoljećima i detaljno proučavale mnoge generacije metalurga. Razmotrimo dizajn visoke peći - jedan od najstarijih dizajna za proizvodnju lijevanog željeza, koji se aktivno koristi do danas.

Priča

Potreba za poboljšanjem tehnologije topljenja željeza javila se davno. Rude niskog topljenja, koje se nalaze gotovo na površini zemlje, nisu imale velike količine i brzo su se trošile. Postojeća tehnika topljenja je bila neodrživa i nije dozvoljavala rad sa vatrostalnim rudama. Postojala je potreba za poboljšanjem postojeće opreme i tehnologije. Prije svega, bilo je potrebno povećati veličinu peći i značajno ojačati način rada pod pritiskom.

Prvi spomeni objekata sličnih visokim pećima pronađeni su u Kini. Datiraju iz 4. vijeka. U Evropi, pojava visokih peći datira još od 15. veka, pre toga su se koristile takozvane peći za puhanje sira. Neposredni prethodnik visoke peći bila je katalonska kovačnica, koja je koristila tehnološke tehnike bliske načinu proizvodnje visoke peći. Njegove karakteristične karakteristike bile su:

• Proces kontinuiranog napajanja;
• Upotreba snažnih jedinica za dovod zraka na hidraulički pogon.

Visoka peć iz 14. stoljeća

Zapremina katalonske kovačnice bila je samo 1 m³, što nije omogućilo dobivanje velikih količina proizvoda. U 13. veku, Stutofen, uvećana i poboljšana verzija katalonske bugle, nastala je u evropskoj kneževini Štajerskoj. Bio je visok oko 3,5 m i imao je dva tehnološka otvora - donji za dovod zraka, gornji za vađenje krice (sirovog željeza). Stukofen je proizvodio tri vrste poluproizvoda od željeza:

• Čelik;
• Kovno željezo;
• Liveno gvožde.

Razlika između njih bila je u sadržaju ugljika – najviše ga je bilo u livenom gvožđu (više od 1,7%), u čeliku je bilo manje od 1,7%, a u kovanom gvožđu 0,04%. Visok nivo ugljika ocijenjen je negativno, jer se liveno gvožđe ne može kovati, zavarivati, a od njega je teško napraviti oružje.

Važno je! U početku je liveno gvožđe klasifikovano kao industrijski otpad jer se nije moglo kovati. Stavovi prema njemu su se promijenili tek nakon početka sekundarnog topljenja, koje se počelo raditi zbog nestašice topljivih ruda. Konvertibilno gvožđe dobijeno od livenog gvožđa bilo je većeg kvaliteta, što je poslužilo kao podsticaj za proširenje procesa konverzije.

Daljnjim širenjem kapaciteta i unapređenjem tehnologije nastao je blaufen, koji je već bio visok oko 5-6 m, sposoban da istovremeno topi i liveno gvožđe i gvožđe. To je već bila praktički visoka peć, iako nešto manjeg, pojednostavljenog dizajna. Uspostavljen je dvofazni proces, kada je prva faza bila proizvodnja livenog gvožđa, a druga taljenje gvožđa iz njega pod povećanim pritiskom.

Pojava prvih visokih peći u Evropi datira s kraja 15. veka. Gotovo odmah, slični dizajni su se pojavili u Engleskoj, au SAD-u su prve visoke peći stvorene mnogo kasnije - 1619. godine. Prvu visoku peć u Rusiji izgradio je A. A. Vinius u svojoj fabrici u Tuli. Proces se sastojao od sljedećih koraka:

Polaganje sirovog gvožđa ispred usta, topljenje, liveno gvožđe teče dole.

Gubitak nekog ugljika tokom prolaza u blizini tujera.

Dovod nastalog gvožđa u mlaznicu, snažno pojačanje, tokom kojeg je višak ugljenika izgoreo, a meko gvožđe se sleglo na dno.

Gvožđe je uklonjeno sa dna kovačnice i kovano, uklanjajući tečnu šljaku i sabijajući svinje. Ovom metodom prinos gotovog gvožđa bio je oko 92% originalne težine livenog gvožđa, a njegov kvalitet je znatno nadmašio onaj kritičnog proizvoda.

Kriza goriva postala je ozbiljan problem. Za topljenje rude korišten je drveni ugljen, što je dovelo do uništavanja šuma. Problem je porastao do takvih razmjera da se metal u Englesku uvozio iz Evrope, a kasnije i iz Rusije, 2 vijeka. Ispostavilo se da šuma raste sporije nego što gori. Pokušaji upotrebe uglja pokazali su da sadrži veliku količinu sumpora, što značajno smanjuje kvalitetu metala. Izvedeni su mnogi eksperimenti koji nisu bili uspješni.

Ovo je zanimljivo! Rješenje je pronašao tek 1735. engleski metalurg A. Derby II, koji je pronašao način da pretvori ugalj u koks. Od tada je problem goriva prevaziđen, a proces je dobio novi podsticaj za razvoj.

Sljedeće revolucionarno otkriće bilo je zagrijavanje zraka koji se koristi za punjenje. To je omogućilo značajno smanjenje potrošnje uglja do 36%. Za kvalitet i kvalitet metala postoje posebni zahtjevi u pogledu sadržaja mangana, silicija i fosfora. Tehnologija i dizajn peći su unapređivani i dopunjavani, malo po malo dolazeći do modernog izgleda.

Dizajn i princip rada

Visoka peć je vertikalna konstrukcija tipa osovine, nalik na konus, koji se širi prema dolje. Visina peći može doseći 70 m, radni volumen je 2700 m³. Dnevna produktivnost visoke peći ove veličine dostiže 5000 tona livenog gvožđa. Glavna karakteristika rada visokih peći je kontinuitet procesa. Radovi se izvode 24 sata dnevno i ne prestaju do remonta ili demontaže peći, što može trajati od 3 do 15 godina. Ako se rad prekine i peć ostane bez goriva, doći će do takozvane „kontaminacije“, stvrdnjavanja materijala iznutra. Nemoguće je ponovo pokrenuti peć koja je zaustavljena na nenormalan način. Ova specifičnost prisiljava stručnjake da stalno brinu o održavanju načina rada instalacije, ali im također omogućava postizanje maksimalne produktivnosti.

Materijali potrebni za implementaciju procesa visoke peći:

• Koks od ugljena (gorivo);
• Željezna ruda (sinter, peleti);
• Fluks (pijesak, krečnjak i drugi potrebni materijali koji organiziraju uspon šljake prema gore).

U svijetu postoji vrlo malo nalazišta željezne rude, čiji kvalitet omogućava njeno korištenje u procesu topljenja bez prethodne obrade. Stoga se u većini slučajeva koriste posebno pripremljene sirovine - aglomerati ili peleti, koji su grudve obogaćenog rudnog materijala. Imaju oblik okruglih granula (peleta) ili čestica nepravilnog oblika (aglomerata) veličine 2-5 cm.

Dijagram dizajna visoke peći

Konstrukcija peći je masivna vertikalna kula, sa unutrašnje strane obložena šamotnom (vatrostalnom) opekom. Postavlja se na čvrstu podlogu, podignutu iznad nulte razine na određenu visinu. Gornji, toplinski otporni dio baze naziva se panj. Vrh temelja ima horizontalnu platformu - platformu, koja preuzima sva dinamička i temperaturna opterećenja, pa je stoga hlađena vodom. Pećnica je izvana zaštićena izdržljivim metalnim kućištem čija je debljina 4-6 cm.

Unutrašnjost peći je toranj u obliku konusa koji se sastoji od nekoliko sekcija:

• Moj (ili otomanski). Konusni dio tornja koji se postepeno širi prema dolje.
• Rasp. Najširi (srednji) dio tornja, u kojem počinju procesi stvaranja troske i topljenja sirovina. Temperatura u ovoj oblasti kreće se od 1400°.
• Ramena. Relativno kratak dio u obliku konusa, koji se sužava na dnu. Tu dolazi do konačnog topljenja metala. Temperatura u ovoj oblasti je 1600–1900°.
• Horn. Donji dio tornja gdje se nalaze otvori za dovod zraka (tuyeres). Tu se nalaze i rupe od livenog gvožđa i šljake (rupe za ispuštanje liva i šljake). Dno kovačnice je gornji dio temelja (dno).

Pomoću aparata za punjenje, smjesa i fluks se unose u peć. Kako se liveno gvožđe i šljaka tope i uklanjaju, materijali padaju, a njihovo mesto zauzimaju novi delovi. Gasovi koji nastaju tokom hemijskih procesa odvode se kroz cevovode koji se nalaze u gornjem delu tornja. Imaju visoku temperaturu i koriste se za zagrijavanje svježeg toka koji ulazi u visoku peć radi stvaranja tlaka. Grijanje se vrši u kauperima - instalacijama koje usisavaju svježi zrak, toplinu u uređajima za izmjenu topline i dovode topli zrak u peć.

Dijagrami visoke peći

Dizajn visokih peći i proces topljenja su praktično isti u svim zemljama i nemaju suštinske razlike. Ali postoje različite sheme nosivih konstrukcija koje imaju svoje karakteristike i specifičnosti.

Značajke shema različitih dizajna peći

1. Škotska shema (a). Ložište se postavlja na posebne noseće konstrukcije koje se nazivaju glavnim stubovima. Po pravilu, njihov broj odgovara broju tujera. Ovo se radi radi lakšeg rada i održavanja otvora za dovod zraka. Ako koristite druge opcije postavljanja, tujere će morati biti postavljene neravnomjerno, što će utjecati na način rada pod pritiskom i ukupni kvalitet metala. Nedostatak ove sheme je mogućnost prijenosa vibracija sa uređaja za punjenje na konstrukciju peći. Osim toga, postoje poteškoće u izvođenju hitnih popravki ili rekonstrukcije. Istovremeno, takva peć je jeftinija i ima manju težinu, što skraćuje vrijeme izgradnje.
2. njemački (b). Ložište se postavlja na sopstvene nosače (stupove). Time se poboljšava kvalitet kovačke usluge, ali se stvara mogućnost prekomjernog naprezanja u području ramena zbog opterećenja od težine tornja. Jačanje strukture stvara probleme sa pristupom ramenima, što utiče na način i kvalitet rada.
3. Kombinovano (c). U ovoj verziji, opterećenje na ramenima je smanjeno, ali to se radi na račun složenijeg održavanja dijela ognjišta. Istovremeno, ova shema osigurava visoku čvrstoću kućišta, koja nastavlja djelotvorno funkcionirati čak i u prisustvu vidljivih pukotina. Ovu osobinu kruga cijene stručnjaci koji rade sa sirovinama s visokim postotkom cinka. To stvara preveliki pritisak na zidove tornja, povećavajući učestalost velikih popravki.
4. japanski (g). Noseće konstrukcije su 6 stubova opremljenih nosačima. Unatoč povećanom kapacitetu nosivosti, postoje uočljivi nedostaci - neravnoteža opterećenja povećava težinu nosača, promjer zračnog kanala je povećan u usporedbi s drugim mogućnostima dizajna, što doprinosi povećanju opterećenja na opremi za tujere. Dodatni nedostatak je teškoća organizacije podnog transporta u kovačnici.
5. Amerikanac (d). Shema se odlikuje prisustvom 4 nosiva stupa. Prednosti su smanjene vibracije koje nastaju tokom rada mehanizama za utovar, kao i značajno poboljšan pristup području otvora za rotiranje i tujere.

Ove šeme su razvijane i unapređivane u različitim uslovima, što je bio razlog za pojavu nekih razlika u dizajnu. Međutim, svi oni prilično uspješno posluju i proizvode visokokvalitetne proizvode.

DIY visoka peć

Sami napraviti visoku peć na prvi pogled izgleda kao smiješna ideja. Malo je vjerovatno da bi nekome palo na pamet da na svom mjestu organizira minijaturnu metaluršku radionicu. Postoji nekoliko razloga za to:

1. Nedostatak sirovina. U svijetu su ostala samo 2 nalazišta bogate rude - u Brazilu i Australiji. Gotovo je nemoguće kupiti pelet ili aglomerat - oni nisu dostupni u slobodnoj prodaji, sve zalihe idu preko robnih berzi i iznose hiljade tona.
2. Nemoguće je dobiti dozvolu za izgradnju minijaturnog metalurškog proizvodnog pogona. Crna metalurgija je izvor značajnih ekoloških problema, pa nijedan zvaničnik ne bi rizikovao da da dozvolu takvom poduhvatu.
3. Komšije će sve nadležne zatrpati žalbama, jer će im stalni dim i isparenja činiti život nepodnošljivim.

Navedeni su samo najosnovniji razlozi; u stvarnosti ih ima mnogo više. Isključena je upotreba visoke peći za proizvodnju metala u privatnoj kući.

Međutim, ako uzmete u obzir specifičnosti visoke peći, posebno način kontinuiranog izgaranja, onda ga možete koristiti za grijanje prostorija. Ovo je efikasno rešenje za snabdevanje toplotom kako stambenih tako i poslovnih prostorija - garaže, plastenika, pomoćnih objekata itd. Za razliku od konvencionalne peći na čvrsto gorivo, gde se gorivo mora često puniti, a efikasnost je prilično mala, visoka peć obezbeđuje ravnomerno tinjanje materijala u roku od 15-20 sati. To se postiže zbog ograničenog dovoda zraka, koji ne dozvoljava gorivu da aktivno sagorijeva i produžava proces na duži period.

Možete sami napraviti visoku peć

Peć se obično pravi od metalne bačve. Pažljivo izrežite dno (to će biti potrebno kasnije), ugradite bačvu na unaprijed napravljen temelj. Izrezani krug je ojačan sekcijama kanala kako bi se dodala veća težina - pritiskat će gorivo, promovišući kompaktno postavljanje i efikasno tinjanje. Izrezali su rupu za dimnjak, obično je dovoljna cijev promjera 10 cm. Zatim morate izrezati poklopac za bačvu iz lima, jer se dno već koristi kao pritisak za gorivo. Izrezan je krug odgovarajuće veličine i pažljivo zavaren na cijev. Takođe pravi rupu za cijev. Na dnu bačve je izrezana rupa za vrata kroz koja će se dodati gorivo. Ispod možete napraviti dodatna vrata za uklanjanje pepela.

Dimnjak je zavaren na vrhu, dužina njegovog ravnog dijela (do prvog lakta) trebala bi premašiti promjer cijevi (idealno mnogo veće). Tokom rada peć se jako zagrije, pa je mnogi oblažu ciglama ili stvaraju zaslon koji reflektira toplinu. Optimalni način rada je pronađen eksperimentalno. U idealnom slučaju, potrebno je pridržavati se mjera zaštite od požara, za takvu peć treba dodijeliti posebnu prostoriju bez zapaljivih predmeta.

Video: rođenje čelika

Visoka peć je jedan od najstarijih i najprovjerenijih dizajna. Njegova efikasnost je provjerena vremenom, tehnološke metode i metode su pažljivo proučavane i testirane. Mogućnosti visoke peći su takve da će rad takvih uređaja trajati jako dugo, dizajni i tehnologije će se poboljšati.

Sirovo gvožđe se topi u visokim pećima, koje su osovinska peć. Suština procesa proizvodnje livenog gvožđa u visokim pećima je redukcija oksida gvožđa uključenih u rudu gasovitim (CO, H2) i čvrstim (C) redukcionim agensima koji nastaju prilikom sagorevanja goriva u peći.

Proces topljenja u visokoj peći je kontinuiran. Izvorni materijali (sinter, peleti, koks) se ubacuju u peć odozgo, a zagrejani vazduh i gasovito, tečno ili praškasto gorivo se dovode u donji deo. Gasovi dobijeni sagorevanjem goriva prolaze kroz stub punjenja i daju mu svoju toplotnu energiju. Silazni naboj se zagrijava, smanjuje i zatim topi. Većina koksa se sagorijeva u donjoj polovini peći, obezbjeđujući izvor topline, a dio koksa se troši na redukciju i karburizaciju željeza.

Visoka peć je moćna i visoko produktivna jedinica koja troši ogromnu količinu materijala. Moderna visoka peć dnevno troši oko 20.000 tona punjenja i proizvodi oko 12.000 tona sirovog željeza.

Da bi se osigurala kontinuirana opskrba i oslobađanje tako velikih količina materijala, potrebno je da konstrukcija peći bude jednostavna i pouzdana u radu tokom dužeg vremenskog perioda. Vanjska strana visoke peći zatvorena je u metalno kućište zavareno od čeličnih limova debljine 25-40 mm. Sa unutrašnje strane kućišta nalazi se vatrostalna obloga, hlađena u donjem dijelu peći pomoću posebnih hladnjaka - metalnih kutija unutar kojih cirkulira voda. Zbog činjenice da je za hlađenje peći potrebna velika količina vode, neke peći koriste hlađenje isparavanjem, čija je suština da se u hladnjake dovodi nekoliko puta manje vode nego kod uobičajene metode. Voda se zagrijava do ključanja i brzo isparava, apsorbirajući veliku količinu topline.

Unutrašnji obris vertikalnog presjeka visoke peći naziva se profil peći. Radni prostor peći uključuje:

• ložište;
• rudnik;
• para;
• ramena;
• rog

Koloshnik

Ovo je gornji dio visoke peći, kroz koji se puni materijali za punjenje i uklanjaju visoki plin ili gornji plin. Glavni dio uređaja visoke peći je uređaj za punjenje. Većina visokih peći ima uređaje za punjenje sa dvostrukim konusom. U normalnom položaju, oba konusa su zatvorena i pouzdano izoluju unutrašnjost peći od atmosfere. Nakon punjenja punjenja u prijemni lijevak, mali konus se spušta i punjenje pada na veliki konus. Mali konus se zatvara. Nakon što se određena količina punjenja prikupi na velikom konusu, veliki konus se spušta sa malim konusom zatvorenim i punjenje se sipa u peć. Nakon toga, veliki konus se zatvara. Time je radni prostor visoke peći trajno zapečaćen.

Materijali za punjenje se obično dovode u grlo peći s jedne strane. Kao rezultat, formira se nagib u lijevu malog konusa. Dugotrajan rad visoke peći sa iskrivljenim nivoom punjenja je neprihvatljiv. Da bi se eliminisao ovaj fenomen, prijemni lijevak i mali konus su napravljeni da rotiraju. Nakon punjenja punjenja, lijevak zajedno s konusom se zakreće za ugao umnožen od 60, zbog čega se, nakon istovara nekoliko dovoda, neravnine potpuno eliminiraju.

Moderne peći mogu ugraditi uređaje za punjenje koji su složenijeg dizajna. Umjesto velikog konusa, ugrađen je rotirajući žlijeb čiji se kut može podesiti. Ovaj dizajn vam omogućava da promijenite lokaciju dovoda materijala prema promjeru vrha.

Tokom procesa topljenja u visokoj peći nastaje velika količina gasa koji se uklanja iz gornjeg dela peći. Ova vrsta gasa se naziva top gas. Gas sadrži zapaljive komponente CO i H2 i stoga se koristi kao plinovito gorivo u metalurškoj proizvodnji. Osim toga, prolazeći kroz kolonu punjenja, plin hvata male čestice materijala koji sadrže željezo, formirajući takozvanu dimnu prašinu. Prašina se sakuplja u specijalnim prečistačima gasa i koristi se kao dodatak punjenju tokom aglomeracije ili proizvodnje peleta.

Moje

Okno čini većinu ukupne visine i zapremine peći. Profil osovine, koji je krnji konus koji se širi prema dnu, osigurava ravnomjerno spuštanje i labavljenje materijala punjenja. Značajna visina okna omogućava termičku i hemijsku obradu materijala dizanjem vrućih gasova.

Raspar

Ovo je srednji cilindrični dio radnog prostora peći, koji ima najveći prečnik. Parenje stvara dodatno povećanje zapremine peći i eliminiše moguća kašnjenja materijala za punjenje.

Ramena

Ovo je dio profila peći koji se nalazi ispod parne komore i predstavlja krnji konus čija je široka baza okrenuta prema parnoj komori. Obrnuti konus ramena odgovara smanjenju zapremine rastopljenih materijala tokom formiranja livenog gvožđa i šljake.

Horn

Ovo je donji cilindrični dio peći u kojem se izvode visokotemperaturni procesi visoke peći. U peći se sagorijeva koks i stvara visokopećni plin, dolazi do interakcije između tekućih faza, nakupljanja tečnih proizvoda topljenja (sirovog željeza i šljake) i njihovog povremenog oslobađanja iz peći. Kovačnica se sastoji od gornjeg ili tujerskog dijela i donjeg ili metalnog prijemnika. Zove se dno metalnog prijemnika flaky.

Na dnu ognjišta nalaze se rupe od lijevanog željeza i šljake, koje su otvori za ispuštanje lijevanog željeza i šljake. Nakon što se liveno gvožđe oslobodi, otvor se zatvara posebnom vatrostalnom masom pomoću takozvanog pištolja, koji je cilindar sa klipom. Prije otvaranja otvora za slavinu od lijevanog željeza, pištolj se napuni vatrostalnom masom za slavinu. Nakon završetka proizvodnje livenog gvožđa, pištolj se dovodi do otvora za izrezivanje, a pomoću klipnog mehanizma masa otvora za izrezivanje se istiskuje iz pištolja i ispunjava kanal izliva. Za otvaranje otvora za slavinu od livenog gvožđa koristi se specijalna mašina za bušenje koja buši rupu u masi otvora za slavinu kroz koju se liveno gvožđe oslobađa.

Rupe za šljaku se nalaze na visini od 1500 - 2000 mm od nivoa rupe od livenog gvožđa i zatvaraju se čepom za šljaku, koji je čelična šipka sa vrhom. Liveno gvožđe i šljaka koji izlaze iz visoke peći usmeravaju se kroz žlebove u lonce za liveno gvožđe i šljaku. Trenutno se šljaka uglavnom proizvodi zajedno sa livenim gvožđem i odvojena je od livenog gvožđa posebnim uređajem na žlebu peći.

Zgura koja teče iz visoke peći kroz otvor za slavinu od livenog gvožđa se odvaja od livenog gvožđa na žlebu peći pomoću odvajajuće ploče i prolaza, koji deluju kao hidraulički zaptivač. Liveno gvožđe velike gustine prolazi u otvor ispod odvojne ploče, dok se lakša šljaka ispušta u bočni otvor.

Ako je potrebno da se liveno gvožđe isporuči drugim preduzećima, on se na posebnoj mašini za livenje sipa u ingote (ingote) težine 30-40 kg.

U gornjem dijelu ložišta, na udaljenosti od 2700 - 3500 mm od ose otvora za slavinu od livenog gvožđa po obodu ložišta, u jednakim razmacima postavljeni su zračni tujeri, kroz koje se puhanje zagreva na 1100 - 1300 °C. se unosi u peć, kao i prirodni gas i drugi aditivi za gorivo (lož ulje, gorivo u prahu). Svaka visoka peć ima mlaz iz vlastite duvaljke. U grijačima zraka regenerativnog tipa vrši se visoko zagrijavanje, kada se pod utjecajem topline izgorjelog plina prvo zagrijava mlaznica grijača zraka od vatrostalne opeke, a zatim kroz nju prolazi zrak, uzimajući toplinu od mlaznica. Tokom perioda zagrevanja mlaznice, gas i vazduh se dovode u komoru za sagorevanje za njeno sagorevanje. Produkti izgaranja, prolazeći kroz mlaznicu, zagrijavaju je i odlaze u dimnjak. Tokom perioda visokog zagrevanja, hladni vazduh ulazi u zagrejanu mlaznicu, zagreva se, a zatim se dovodi u visoku peć. Čim se mlaznica toliko ohladi da se zrak ne može zagrijati na zadatu temperaturu, prelazi se na sljedeći grijač zraka, a ohlađeni se stavlja na grijanje. Mlaznica grijača zraka hladi se brže nego što se zagrijava. Dakle, blok grijača zraka visoke peći sastoji se od 3-4 uređaja, od kojih jedan zagrijava zrak, a ostali se zagrijavaju. Profil visoke peći karakterišu prečnici, visine i uglovi nagiba pojedinih elemenata. Dimenzije nekih peći su prikazane u tabeli 1.

Tabela 1 - Dimenzije peći

Dimenzije, mm	Korisna zapremina peći, m3
	2000	3000	5000
Prečnik:
kovati	9750	11700	14900
raspara	10900	12900	16300
top	7300	8200	11200
visina:
pun	32350	34650	36900
korisno	29200	32200	32200
kovati	3600	3900	4500
mine	18200	20100	19500

Dimenzije svakog dijela peći moraju biti međusobno povezane i biti u određenim proporcijama sa veličinama ostalih dijelova peći. Profil peći mora biti racionalan, što osigurava najvažnije uslove za proces visoke peći:

• glatko i stabilno spuštanje materijala punjenja;
• povoljna distribucija nadolazećeg toka gasa;
• povoljan razvoj procesa oporavka i stvaranje livenog gvožđa i šljake.

Glavne veličine koje karakterišu dimenzije radnog prostora su korisna zapremina pećnice i korisna visina. Uključuju visinu i zapreminu ispunjenu materijalima i proizvodima za topljenje. Prilikom određivanja ovih parametara, gornji nivo se uzima kao oznaka donje ivice velikog konusa uređaja za punjenje u spuštenom položaju, a donji nivo je nivo ose slavine od livenog gvožđa.

Svrha visoke peći je izvođenje procesa topljenja ferolegura i livenog gvožđa. Za proizvodnju ovih materijala koriste se sirovine iz željezne rude. Istorija nastanka naziva takve opreme seže u 14. vek. Izraz “domen” potiče od riječi puhanje. Prve peći su se pojavile u Evropi, a nakon 16. veka došle su i u Rusiju.

Dizajn visoke peći je sljedeći: peć je postavljena na temelj, a čelično kućište pokriva vanjsku stranu. Temelj je prilično visok, njegova površina, dio otporan na toplinu naziva se panj. Kućište obično ima debljinu od 4 do 6 cm unutar njega, duž zidova, postoje proizvodi otporni na vatru. Na vrhu temelja nalazi se greben, koji je podvrgnut hidrostatičkom pritisku rastopljene mase i visokim temperaturama. Gomile deverike smještene unutar kućišta okružuju posebne frižidere. Predstavljene su pločama od livenog gvožđa sa zavojnicama kroz koje cirkuliše voda.

Oprema nezamjenjiva u crnoj metalurgiji

Proizvodnja visokih peći jedan je od teških zadataka u oblasti metalurgije. Ali u isto vrijeme, ovaj dizajn datira više od jednog stoljeća. Razvojem naučnog i tehnološkog napretka dizajn peći se neznatno promijenio, počeli su se dodavati elementi i dijelovi koji su omogućili značajno ubrzanje procesa proizvodnje. Osim toga, mnogi načini rada koje je teško kontrolisati u modernim pećima su automatizirani.

Rad visoke peći je važna komponenta moderne industrije željeza i čelika. U savremenoj proizvodnji koristi se samo oprema sa visokim nivoom produktivnosti. Pored toga, napredne visoke peći opremljene su sistemima automatizacije. Uloga automatizacije je da reguliše, kontroliše i evidentira glavne karakteristike operacija topljenja. Moderna peć može kontrolisati nivo na kojem se sipa punjenje, dovod rude, temperaturu eksplozije i pritisak gasa.

Produktivnost takvih peći raste, moglo bi se reći, u korak s vremenom. Poboljšanja sistema topljenja omogućavaju višestruko povećanje produktivnosti opreme.

Dijagram visoke peći daje vizualnu ideju o tome kako ona radi. Ovdje možete vidjeti kako se dizajn opreme mijenja u područjima sa visokim temperaturnim uvjetima. Također, uzimajući u obzir dijagram, možete vidjeti gdje se komponente sirovina sipaju i do kojeg nivoa.

Procesi u visokoj peći odvijaju se po strogo utvrđenom redoslijedu. Sama peć ima vertikalni oblik, uporediv sa tipom osovine. Visina može malo varirati, ali ne prelazi 35 m. Prečnik konstrukcije je obično 2,5 - 3 puta manji. Proces se odvija određenim redoslijedom. Prvo, gvožđe se obnavlja. Tada se obnavljaju ostali elementi - fosfor, sumpor i drugi. Nastala šljaka, koja je već značajno promijenila svoje komponente, teče dolje i akumulira se u području ognjišta. Hemijski sastav šljake određuje sastav livenog gvožđa.

Princip rada opreme

Princip rada visoke peći izražen je u nekoliko fizičkih i hemijskih operacija. Prisustvo ovih operacija je određeno temperaturnim područjem same peći i opterećenjem materijala. Generalno, mogu se razlikovati sljedeći procesi:

• proces razgradnje vapnenca, što rezultira stvaranjem ugljičnog anhidrida i kalcijevog oksida;
• restauracija željeza i drugih elemenata;
• karburizacija željeza;
• topljenje metala;
• stvaranje i topljenje šljake;
• sagorevanje goriva i drugo.

Grijač zraka visoke peći je uređaj u kojem se zrak prethodno zagrijava. Ovaj vazduh se zatim dovodi u peć. Rana oprema za topljenje lijevanog željeza nije imala takav element kao grijač zraka. Razvoj uređaja omogućio je značajno smanjenje troškova goriva.

Naboj u modernom smislu je mješavina koksa, sintera željezne rude i topljenih sirovina. Prije procesa topljenja šarža se posebno priprema. Prvo se izgnječi, a zatim prosije. Nakon prosijavanja, veliki komadi se šalju na ponovno drobljenje.

Rezultat procesa sagorijevanja je povećanje temperature. Najviša temperaturna tačka može dostići vrednosti veće od 2000 stepeni Celzijusa. Procesi se odvijaju pod pritiskom vrućih gasova. Kada se dižu, ovi gasovi se hlade na 300-400 stepeni u blizini kokošnika.

Namjena peći

Proizvodnja sirovog željeza u visokim pećima je važna grana industrije željeza i čelika. Ovaj rad zahtijeva ne samo potrebu za korištenjem posebne opreme, već i pažljivo pridržavanje određenih tehnologija. Topljenje se vrši u visokoj peći od otpadnih stijena i rudnih tvari. Rudna tvar može biti crvena, smeđa, ruda, magnetna željezna ruda ili rude mangana.

Redukcija gvožđa je jedna od glavnih faza proizvodnje livenog gvožđa. Kao rezultat ovog procesa, željezo postaje tvrdo. Zatim se uranja u paru, koja pospješuje otapanje ugljika u željezu. Tako nastaje liveno gvožđe. U vrućem dijelu peći počinje se topiti i sam liveno gvožđe, polako se spuštajući u donji deo.

Princip rada visoke peći ovisi o vrsti ovog glomaznog uređaja. Postoje koksare i peći na ćumur. Prvi rade na koksu, a drugi na drvenom uglju. Osovinska peć je dizajnirana za kontinuirani rad. Oblik ove opreme je dva konusa, presavijena sa širokim stranama pri dnu. Između ovih čunjeva nalazi se dio peći koji ima cilindrični oblik - para.

Industrijska visoka peć, nazvana topionica, dizajnirana je za prijenos obrađenog materijala iz jednog stanja u drugo. Dakle, čvrsto stanje postepeno, pod uticajem temperature koja prelazi tačku topljenja, prelazi u tečno stanje. Materijal doveden u tečno stanje može biti u suspendiranom položaju, kao iu kristalizatoru, lončiću, kovačnici rudnika ili kadi na ognjištu. Industrijske visoke peći koriste se za proizvodnju metala iz ruda. U njima se odvijaju procesi topljenja obojenih metala i čelika, taljenje stakla i drugi.

Popravka visokih peći može se izvesti na više načina. Veliki popravci se izvode po potrebi ili u vezi sa planiranim velikim popravkama. U tom periodu se prekida kontinuirani proces rada. Veliki popravci su podijeljeni u tri vrste kategorije. U prvoj kategoriji popravka, tekući proizvodi za topljenje moraju biti potpuno ispušteni iz peći i mora se izvršiti temeljita inspekcija sve opreme. Druga kategorija označava prosječan popravak sa zamjenom nekih elemenata. Treća kategorija popravka uključuje promjenu uređaja za punjenje i podešavanje zaštite visoke peći.

Ažurirano:

2016-08-18

Visoka peć je nezamjenjiva oprema u metalurškim procesima. Takve peći su se pojavile dosta davno, a omogućile su topljenje sirovina željezne rude, pretvarajući ih u razne predmete za domaćinstvo, vojno oružje itd. Kako danas izgleda visoka peć i kakva je to jedinica? O tome u našem materijalu.

Fotografija visoke peći

Visoka peć ima dugu istoriju. Takve jedinice su se prvi put pojavile u Evropi u 14. veku.

Samo nekoliko vekova kasnije, u 16. veku, visoke peći su dospele na teritoriju Rusije.

U pećima se proces topljenja lijevanog željeza odvija kontinuirano. Sirovine za topljenje se utovaruju na vrh peći, a sistemi za dovod goriva i kiseonika su obezbeđeni na dnu. Kada se zagreje, željezna ruda se topi.

Uz visoke performanse, peći se odlikuju prilično jednostavnim dizajnom i izvrsnom pouzdanošću. Samo pod takvim uvjetima možete postići željeni rezultat rada opreme.

Ali kako funkcionira moderna visoka peć?

• Dizajn je uređaj impresivne veličine, čija visina može doseći 30 metara ili više;
• Prečnik uređaja je otprilike tri puta manji;
• Zidovi peći su izrađeni od šamota ili se koriste drugi materijali odličnih karakteristika otpornosti na vatru;
• Donji dio ognjišta i postolje izrađeni su od karbonskih blokova koji imaju visok stepen otpornosti na vatru. Kako bi se osiguralo da su karakteristike otpornosti na vatru uvijek na visokom nivou, predviđeni su metalni frižideri kroz koje cirkuliše voda;
• Izvana, oprema je zatvorena u čelično kućište debljine 40 milimetara;
• Zbog pristupa visoke tehnologije i mogućnosti moderne tehnologije, visoke peći dostižu masu od nekoliko desetina hiljada tona;
• Ogromna težina od oko 30 hiljada tona zahtijeva odgovarajući temelj;
• Temelj se sastoji od betonske ploče debljine 4 metra sa stubom i monolitnim cilindrom pričvršćenim na nju. Za njihovu proizvodnju koristi se poseban beton otporan na toplinu;
• Visoka peć je montirana na vrhu temelja;
• Peć namijenjena topljenju sirovina ima impresivan volumen, jer se povećanjem veličine povećava efikasnost opreme;
• Najveći modeli visokih peći imaju korisnu zapreminu od oko 3 hiljade kubnih metara;
• Na vrhu kovačnice postavljene su posebne torbe neophodne za dovod zraka. Nije instalirano više od 36 jedinica;
• Visoka peć zahtijeva ogromnu količinu zraka za rad. Za zadovoljenje potreba peći koriste se turbo puhači;
• Grijač zraka, koji je neophodan strukturni element, odgovoran je za zagrijavanje zraka;
• Moderne peći mogu raditi bez prekida 10 godina. Prilikom utovara sirovina, proizvođač na izlazu dobiva lijevano željezo;
• Sirovine su pune galošama - to su posebni, kalibrirani dijelovi s kojima visoka peć može savršeno podnijeti;
• Visoka peć je sposobna proizvesti oko 5 hiljada tona livenog gvožđa dnevno;
• Procesi utovara i pripreme su mehanizovani;
• Kako bi se postiglo kvalitetno topljenje livenog gvožđa, dizajn visoke peći predviđa određene pomoćne mehanizme za utovar i podizanje upotrebljenih sirovina.

Karakteristike rada

Upoznali smo se sa dizajnom i nekim karakteristikama visoke peći. Sada je potrebno razumjeti tehnološke procese koji se dešavaju u ovoj industrijskoj opremi.

1. Početni materijali su rude. To može biti bilo koja vrsta željezne rude ili rude koja sadrži mangan.
2. Visoka peć je uređaj za proizvodnju livenog gvožđa i njegovo topljenje od odgovarajućih sirovina.
3. Prilikom stavljanja materijala u pećnicu, važno je održavati određene proporcije. Smjesa pravilno odabrana u proporciji naziva se smjesa. Njegov sastav uključuje rudu, fluks i koks.
4. Glavni korak u procesu proizvodnje željeza je redukcija željeza. Gvožđe dobijeno parom, gde se ugljenik rastvara, u visokoj peći se proizvodi liveno gvožđe.
5. Na najvišim temperaturnim tačkama visoke peći, liveno gvožđe počinje da se topi.
6. Zahvaljujući dobro osmišljenoj shemi rada visoke peći, proces sagorijevanja je kontinuiran. Sagorevanje je podržano pravilno dovedenim delovima vazduha.
7. Vazduh se prethodno zagreva na potrebne temperature koje obezbeđuju tehnologije procesa topljenja. Kada bi se doveo hladan vazduh, pećnica se ne bi zagrejala, već bi se ohladila. To bi dovelo do sporijeg procesa topljenja proizvoda.
8. Posebna cijev osigurava uklanjanje produkata izgaranja.
9. Na izlazu, visoke peći proizvode lijevano željezo u tekućem obliku, koje se ispušta kroz posebne rupe u donjem dijelu konstrukcije.
10. Velika kutlača zahvata rastopljeno sirovo gvožđe i transportuje ga u radionice na dalju obradu.
11. Prerada tekućeg željeza u čelik nije obavezna faza tehnološkog procesa. Sve ovisi o tome na koje zadatke je fokusirano metalurško poduzeće koje koristi visoke peći.
12. Ostaci recikliranog materijala ne odlaze na deponiju. Iz pećnice izlaze preko odgovarajućih uređaja. Zovu se tapholes od šljake. Ovaj otpad se koristi za dalju proizvodnju građevinskog materijala.

Karakteristike održavanja i popravke

Budući da visoke peći rade kontinuirano, pitanju njihovog održavanja treba pristupiti s posebnom pažnjom.

• Svrha održavanja je spriječiti prijevremeno habanje. Da bi to učinili, oni koji su odgovorni za održavanje moraju se striktno osloniti na tehnički list koji je dostavio proizvođač za njihove peći;
• Ako postoje specijalizovana pravila rada za određenu visoku peć u proizvodnji, sve aktivnosti održavanja se provode striktno na njihovoj osnovi;
• U nedostatku liste pravila, trebalo bi se osloniti na druge materijale direktiva;
• Periodične popravke se provode u slučaju kvarova. Istovremeno, proces proizvodnje lijevanog željeza u visokoj peći ne bi trebao stati;
• Izuzetak su velike popravke, ako je potrebno, visoka peć se zaustavlja.

Postoje tri vrste velikih renoviranja.

1. Prvoklasna popravka. U tom slučaju potrebno je ukloniti sve sirovine iz peći i izvršiti vizuelni pregled opreme koja učestvuje u tehnološkim procesima.
2. Drugorazredni popravci. Omogućava zamjenu elemenata koji imaju sporednu ulogu u dizajnu visoke peći.
3. Popravka treće klase. Podrazumijeva potpunu zamjenu jedinica koje su neophodne za utovar sirovina i doziranje polaznih materijala.

Nije neuobičajeno da se visoke peći gase radi popravke i dalje modernizacije opreme. Na ovaj način proizvođač smanjuje učestalost zastoja opreme, gubi manje novca.

Visoke peći su jedinstveni uređaji koji zadivljuju svojim dimenzijama i mogućnostima.

Produktivnost je određena veličinom peći. Maksimalna snaga se uočava kada je zapremina peći osovinskog tipa 2-5 hiljada kubnih metara. m Njihov prečnik je 11-16 m, visina – 32-37 m.

Dijagram visoke peći

Okretna peć se sastoji od sljedećih elemenata:
top;
rudnici;
raspara;
ramena;
kovati;
deverike.

Koloshnik- jedan od elemenata radnog prostora koji obezbeđuje određeni nivo materijala raspoređenih po poprečnom preseku okna.

Moje– cilindrični dio visoke peći, gdje se održava temperatura dovoljna da se rastopi šarža. U istom dijelu peći, željezo se reducira.

Raspar– najširi dio konstrukcije, namijenjen za glavne procese topljenja. Ispod se nalaze ramena koja doprinose pregrijavanju i kretanju taline i šljake do sljedećeg dijela konstrukcije.

Kovačnica je postavljena iznad platforme, koja je zidana od šamotne opeke. Kovačnica je dio peći gdje se sakupljaju i. Između ramena i ognjišta nalaze se tujeri za dovod toplog (vazduha obogaćenog kiseonikom) i prirodnog gasa.

Princip rada

Punjenje se podiže pomoću skip dizalice i pada u prijemni lijevak. Sastav šarže predstavlja krečnjak, koks, fluksirani sinter i ruda. Moguće je dodati pelet.
Gornji konusi (veliki i mali) rade naizmjenično, prenoseći mješavinu materijala u osovinu. Tokom rada visoke peći dolazi do postepenog dovoda punjenja. Zagrijavanje nastaje kao rezultat sagorijevanja koksa, praćenog oslobađanjem topline.

Temperatura ložišnog gasa kreće se od 1900 do 2100 stepeni Celzijusa. Sastoji se od N 2, H 2 i CO. Kada se kreće u sloju, ne samo da doprinosi njegovom zagrijavanju, već i pokreće procese redukcije željeza. Visoka temperatura gasa se postiže zbog visoke temperature vazduha u grejačima vazduha (1000-2000 stepeni).
Gas sa temperaturom od 250 - 300 stepeni koji dolazi iz peći je vrhunski gas, nakon uklanjanja prašine - visoki gas. Najniža kalorijska vrijednost plina visoke peći odgovara 3,5 - 5,5 MJ/m 3 . Sastav može biti različit, određen kao rezultat opskrbe prirodnim plinom i obogaćivanja eksplozije kisikom, a predstavljen je sljedećim tvarima:

N 2 – 43-59%;
CO – 24-32%;
CO 2 – 10-18%;
H 2 – 1-13%;
CH 4 – 0,2-0,6%.

U osnovi, plin je potreban da bi se mlaznicama grijača visoke peći dodijelila određena temperatura. U kombinaciji s prirodnim ili koksnim plinom koristi se za razne peći, uključujući toplinske i grijaće.
Gvožđe koje ulazi u donji deo visoke peći se topi i akumulira u peći u obliku livenog gvožđa. Tekuća šljaka nastaje od oksida željeza u kombinaciji sa i ostaje na površini lijevanog željeza jer ima manju gustoću.

Povremeno, liveno gvožđe i šljaka izlaze kroz odgovarajuće otvore - liveno gvožđe, šljaka. U slučajevima kada je količina šljake neznatna, koristi se samo otvor za slavinu od livenog gvožđa. Do odvajanja šljake dolazi na mjestu livenja. Temperatura livenog gvožđa u tečnom obliku kreće se od 1420 do 1520 stepeni.

Visoka produktivnost visoke peći postiže se prisustvom snažnih grijača zraka, koji su regenerativni izmjenjivači topline. Grijači zraka za visoke peći često se nazivaju kauperima u čast njihovog tvorca.
Cowper je okomito postavljeno kućište u obliku cilindra napravljeno od limenih i ciglenih kapa. Komora za sagorijevanje grijača zraka, odnosno njegov donji dio, sastoji se od plamenika i kanala za topli zrak. U prostoru podmlaznice korišćeni su ventili, koji su omogućili vezu sa izlazom na dimnu svinju i kanal za hladno puhanje.

Moderna verzija osovinske peći izrađena je sa četiri kolektora, koji rade naizmjenično: zagrijavanje mlaznice jednog od dva zupčanika nastaje zbog unosa dimnih plinova zagrijanih na visoku temperaturu, a zagrijani zrak prodire kroz treći kolektor. Četvrti cowper je rezerva.

Trajanje eksplozije je 50-90 minuta, zatim se ohlađeni kolektor zagreva, a eksplozija se vrši u sledećoj najtoplijoj posudi. Prilikom zagrijavanja gorionik radi, a dimni plinovi ulaze u dimnu svinju kroz otvoreni ventil bez prepreka. U ovom trenutku, ventili koji se nalaze na kanalima za topli i hladni zrak su zatvoreni.
Kao rezultat sagorijevanja goriva nastaju produkti sagorijevanja koji se kreću prema gore i ulaze iz komore za sagorijevanje u prostor ispod kupole, zatim se spuštaju i zagrijavaju mlaznicu. Tek nakon toga, proizvodi goriva koji imaju temperaturu od 250-400 stepeni ulaze u dimnjak kroz dimni ventil.

Tokom pjeskarenja dolazi do obrnutih procesa: ventil za dim je zatvoren, gorionik ne radi, dok su ventili instalirani na kanalima za topli i hladni zrak otvoreni. Hladno puhanje se dovodi u prostor podmlaznice pod pritiskom od 3,5-4 atm, zatim se kreće kroz zagrejanu mlaznicu i u zagrejanom obliku prolazi kroz komoru za sagorevanje u kanal toplog mlaznog vazduha, odakle se dovodi u peći.

Pod određenim uslovima, blast se može navlažiti i obogatiti dušikom ili kisikom. Kada se koristi dušik, moguće ga je ekonomično koristiti i kontrolirati proces topljenja u visokoj peći. Ušteda koksa je moguća i kao rezultat obogaćivanja eksplozije kiseonikom do 35-40% u kombinaciji sa prirodnim gasom. Povećanjem vlažnosti na 3-5% moguće je postići veću temperaturu zagrijavanja puhanja u čamcu. Ovakvi rezultati se postižu zbog intenziviranja prijenosa topline zračenja u mlaznici.

Visina čaura je oko 30-35 m, prečnik nije veći od 9 m. Gornji i donji dio mlaznice izrađeni su od silicijumske ili visokoaluminijske cigle i vatrostalne. Ćelije od 4545, 13045, 110110 mm izrađene su od nabijenih opeka debljine 40 mm. U visokim pećima se koriste i druge mlaznice, odnosno mlaznice koje se sastoje od blokova sa šest strana, sa horizontalnim prolazima i okruglim ćelijama. Koriste se i mlaznice na bazi kuglica sa visokim sadržajem glinice.

Za svaki kubni metar zapremine mlaznice od cigle predviđena je približna površina grijanja od 22-25 četvornih metara. m Zapremina visoke peći je 1-2 puta veća od zapremine mlaznice. Na primjer, sa zapreminom peći od 3000 kubnih metara. m zapremine cowpera će biti oko 2000 kubnih metara. m (3000/1,5).

Najčešći su kauperi opremljeni ugrađenom komorom za sagorijevanje. Među njihovim glavnim nedostacima su prekomjerno zagrijavanje krova i deformacija komore za izgaranje kao rezultat dugotrajnog rada peći. Cowper gorionik može biti daljinski, a komora za sagorijevanje također može biti smještena ispod kupole. S vanjskim plamenikom osigurana je visoka izdržljivost i praktičnost, ali cijena takvih uređaja je najviša. Cowpers opremljeni komorom za sagorijevanje ispod kupole su najjeftiniji, ali je proces rada složeniji, jer su gorionik i ventili smješteni prilično visoko.

Tokom procesa duvanja, temperatura do koje se zagreva vazduh (1350-1400 stepeni) postepeno se smanjuje i kreće se od 1050 do 1200 stepeni. Kada se koristi stacionarna visoka peć, takve razlike se izbjegavaju regulacijom temperature. Traženi indikatori se pojavljuju kao rezultat dodavanja hladnog zraka koji dolazi iz kanala za hladno puhanje. Temperatura eksplozije se smanjuje na 1000-2000 stepeni, a time i sadržaj hladnog vazduha u mešavini.

Približan materijalni bilans za proizvodnju livenog gvožđa u visokoj peći

Razmotrimo toplinski bilans topljenja 1 kg lijevanog željeza. Prilikom sastavljanja bilansa uzimaju se u obzir sinter, liveno gvožđe, šljaka i visokopećni gas.

Peleti: gvožđe (III) oksid – 81 %, silicijum dioksid – 7 %, kalcijum oksid – 5 %, gvožđe (II) oksid – 4 %, oksid i oksid – 1 %, mangan oksid – 0,3 %, fosfor oksid – oko 0,09 %, sumpor - oko 0,03%.

Aglomerat: gvožđe (III) oksid – 63 %, gvožđe (II) oksid – 16 %, kalcijum oksid – 10 %, silicijum dioksid – 7 %, aluminijum oksid – 2 %, magnezijum oksid i mangan oksid – 1 %, fosfor oksid – oko 0,25%, sumpor - oko 0,01%.

Liveno gvožđe: gvožđe – 94,2%, ugljenik – 4,5%, mangan – 0,7%, silicijum – 0,6%, sumpor – oko 0,03%.

Šljaka: kalcijum oksid – 43%, silicijum dioksid – 36%, aluminijum oksid – 10%, magnezijum oksid – 7%, mangan oksid – 2%, gvožđe (II) oksid i sumpor – 1%.

Visokopećni gas: azot – 44%, – 25,2%, ugljen dioksid – 18%, vodonik – 12,5%, metan – 0,3%.

Analizirajmo potrošnju goriva kao rezultat korištenja topljenog aglomerata. Troškovi goriva utvrđuju se na osnovu potrošnje prirodnog plina i koksa (510-560 kg ekvivalenta goriva/t legure), ukupno sa utroškom plina koji se koristi za grijanje grijača zraka (90-100 kg ekvivalenta goriva/t). legure), sa izuzetkom proizvodnje plina iz visoke peći (170-210 kg ekvivalenta goriva/t legure). Kao rezultat, ukupna potrošnja je sljedeća: 535 + 95 - 190 = 440 (kg s.e./t legure).

S obzirom da je određena količina goriva već utrošena na proizvodnju koksa i aglomerata (oko 430-490 kg po 1 toni legure, odnosno 1200-1800 kg po 1 toni legure), potrebna je ukupna potrošnja primarnog goriva. za proizvodnju tone legure je: 440 + 40 + 170 = 650 (kg s.e./t), od čega se 170 i 40 kg s.e./t, računato po toni legure, troši na proizvodnju koksa.

Produktivnost visoke peći ocjenjuje se faktorom iskorištenja korisne zapremine (VUF). Pokazatelj se izračunava kao omjer korisne zapremine konstrukcije i taljenja lijevanog željeza u roku od 24 sata. Za moderne peći norma je 0,43-0,75 kubnih metara. m dan/t. Što je niži CIPO, pećnica se efikasnije koristi.
Logičnije je posmatrati indikator kao omjer produktivnosti prema jedinici volumena. Pogodnije je koristiti indikator specifične produktivnosti visoke peći (Pu = 1/KIPO), čija je vrijednost 1,3-2,3 tone (kubni m/dan).

Ušteda goriva je moguća slijedeći ove preporuke:

Povećanje pritiska gasa na vrhu na 1,5-2 atm (smanjenjem zapremine gasova moguće je smanjiti uklanjanje gornje prašine ili povećati brzinu puhanja);
upotreba goriva od praha u peći radi uštede oko 0,8 kg koksa po kilogramu goriva od praha;
povećanje temperature do koje se zagreva vazduh u kaušnicima kako bi se smanjila potrošnja koksa;
korištenje topline iz izduvnih plinova kaupera za povećanje temperature zraka i plina visoke peći prije nego što se dovedu u komoru za sagorijevanje;
dovod zagrijanih redukcijskih plinova na isti način kao u pećima za metalizaciju (moguće je smanjiti potrošnju koksa, moguća je ušteda do 20% goriva);
korištenje fizičke topline iz vatrene tečne šljake (rješenje ovog problema je obećavajuće, ali još nije implementirano zbog periodičnog oslobađanja šljake).