Visoka peć. Uređaj, princip rada i svrha. Dizajn 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, uporaba legura željeza nije niža od dlana. Najkritičniji dijelovi, mehanizmi, alati i ostale komponente izrađeni su od različitih kvaliteta i vrsta metala koji imaju potrebna svojstva za rješavanje postavljenih zadataka. Aktivna potraga za potpunom zamjenom metalnih legura još nije uspjela, jer je razlika u svojstvima materijala prevelika. Razvoj metalurgije ne prestaje, pojavljuju se nove tehnologije i metode za proizvodnju čvrstih i čvrstih materijala. Pritom nisu zaboravljene stare, tradicionalne metode taljenja metala, koje su stoljećima razvijane i detaljno proučavane od mnogih generacija metalurga. Razmotrimo dizajn visoke peći - jedan od najstarijih dizajna za proizvodnju lijevanog željeza, koji se aktivno koristi do danas.

Priča

Potreba za poboljšanjem tehnologije taljenja željeza pojavila se davno. Rude s niskim talištem, smještene gotovo na površini zemlje, nisu imale velike količine i brzo su se trošile. Postojeća tehnika taljenja bila je neodrživa i nije dopuštala rad s vatrostalnim rudama. Postojala je potreba za poboljšanjem postojeće opreme i tehnologije. Prije svega, bilo je potrebno povećati veličinu peći i značajno ojačati način tlačenja.

Prvi spomeni struktura sličnih visokim pećima pronađeni su u Kini. Datiraju iz 4. stoljeća. U Europi pojava visokih peći seže u 15. stoljeće, prije toga koristile su se peći za puhanje sira. Neposredna preteča visoke peći bila je kovačnica Catalan, koja je koristila tehnološke tehnike bliske načinu proizvodnje visoke peći. Njegove karakteristične karakteristike bile su:

• Proces kontinuiranog napajanja;
• Korištenje snažnih hidraulički pogonjenih jedinica za dovod zraka.

Visoka peć iz 14. stoljeća

Volumen katalonske kovačnice bio je samo 1 m³, što nije dopuštalo dobivanje velikih količina proizvoda. U 13. stoljeću u europskoj kneževini Štajerskoj nastao je Stutofen, uvećana i poboljšana verzija katalonske trube. Bio je visok oko 3,5 m i imao je dva tehnološka otvora - donji za dovod zraka, gornji za vađenje krice (sirovog željeza). Stukofen proizvodi tri vrste željeznih poluproizvoda:

• Željezo;
• Kovan željezo;
• Lijevano željezo.

Razlika između njih bila je u sadržaju ugljika - najviše ga je bilo u lijevanom željezu (više od 1,7%), u čeliku je bilo manje od 1,7%, a u temperanom željezu sadržaj je bio 0,04%. Visoka razina udjela ugljika ocijenjena je negativno, budući da se lijevano željezo ne može kovati, zavarivati, a od njega je teško izraditi oružje.

To je važno! U početku je lijevano željezo klasificirano kao industrijski otpad jer se nije moglo kovati. Odnos prema njemu promijenio se tek nakon početka sekundarnog taljenja, koje se počelo provoditi zbog nedostatka topljivih ruda. Pretvorno željezo dobiveno iz lijevanog željeza bilo je kvalitetnije, što je poslužilo kao poticaj za širenje procesa pretvorbe.

Daljnjim širenjem kapaciteta i usavršavanjem tehnologije nastaje blaufen, koji je već bio visok oko 5-6 m i mogao je istovremeno taliti lijevano željezo i željezo. To je već bila praktički visoka peć, doduše nešto manjeg, pojednostavljenog dizajna. Uspostavljen je dvofazni proces, kada je prva faza bila proizvodnja lijevanog željeza, a druga taljenje željeza iz njega pod povećanim tlakom.

Pojava prvih visokih peći u Europi seže u kraj 15. stoljeća. Gotovo odmah su se slični dizajni pojavili u Engleskoj, au SAD-u su prve visoke peći stvorene mnogo kasnije - 1619. Prvu visoku peć u Rusiji izgradio je A. A. Vinius u svojoj tvornici u Tuli. Proces se sastojao od sljedećih koraka:

Stavljanje sirovog željeza ispred usta, topljenje i ispuštanje lijevanog željeza.

Gubitak nešto ugljika tijekom prolaska u blizini tuyeres.

Dovod dobivenog željeza u mlaznicu, snažan poticaj, tijekom kojeg je višak ugljika izgorio, a meko željezo se taložilo na dnu.

Željezo je uklonjeno s dna kovačnice i kovalo se, uklanjajući tekuću trosku i zbijajući svinje. Ovom metodom iskorištenje gotovog željeza iznosilo je oko 92% izvorne težine lijevanog željeza, a njegova je kvaliteta značajno nadmašivala kvalitetu kritičnog proizvoda.

Kriza goriva postala je ozbiljan problem. Za taljenje rude koristio se drveni ugljen, što je dovelo do uništavanja šuma. Problem je narastao do takvih razmjera da se metal uvozio u Englesku iz Europe, a kasnije i iz Rusije, dva stoljeća. Pokazalo se da šuma sporije raste nego što gori. Pokušaji korištenja ugljena pokazali su da sadrži veliku količinu sumpora, što značajno smanjuje kvalitetu metala. Provedeni su mnogi eksperimenti koji nisu bili uspješni.

Ovo je zanimljivo! Rješenje je pronašao tek 1735. engleski metalurg A. Derby II, pronašavši način pretvaranja ugljena u koks. Od tada je problem goriva prevladan, a proces je dobio novi poticaj za razvoj.

Sljedeće revolucionarno otkriće bilo je zagrijavanje zraka koji se koristi za superpunjenje. Omogućio je značajno smanjenje potrošnje ugljena do 36%. Postoje posebni zahtjevi za kvalitetu i kvalitetu metala u pogledu sadržaja mangana, silicija i fosfora. Tehnologija i dizajn peći su se usavršavali i nadopunjavali, malo-pomalo dolazeći do suvremenog izgleda.

Dizajn i princip rada

Visoka peć je okomita struktura tipa osovine, nalik stošcu, koja se širi prema dolje. Visina peći može doseći 70 m, radni volumen je 2700 m³. Dnevna produktivnost visoke peći ove veličine doseže 5000 tona lijevanog željeza. Glavna značajka rada visokih peći je kontinuitet procesa. Radovi se izvode 24 sata dnevno i ne prestaju dok se peć ne remontuje ili demontira, što može trajati od 3 do 15 godina. Ako se rad zaustavi i peć ostane bez goriva, doći će do takozvane "kontaminacije", skrućivanja materijala koji se nalaze unutra. Nemoguće je ponovno pokrenuti peć koja je zaustavljena na nenormalan način. Ova specifičnost prisiljava stručnjake da stalno brinu o održavanju načina rada instalacije, ali im također omogućuje postizanje maksimalne produktivnosti.

Materijali potrebni za provedbu procesa visoke peći:

• Koks ugljena (gorivo);
• Željezna ruda (sinter, peleti);
• Flux (pijesak, vapnenac i drugi potrebni materijali koji organiziraju uspon troske prema gore).

U svijetu postoji vrlo malo ležišta željezne rude čija kvaliteta omogućuje korištenje u procesu taljenja bez prethodne obrade. Stoga se u većini slučajeva koriste posebno pripremljene sirovine - aglomerat ili peleti, koji su grudice obogaćenog rudnog materijala. Imaju oblik okruglih granula (peleta) ili čestica nepravilnog oblika (aglomerat) veličine 2-5 cm.

Dijagram dizajna visoke peći

Dizajn peći je masivni okomiti toranj, obložen šamotnom (vatrostalnom) opekom iznutra. Postavljen je na čvrst temelj, podignut iznad nulte razine do određene visine. Gornji, toplinski otporni dio baze naziva se panj. Vrh temelja ima horizontalnu platformu - platformu, koja preuzima sva dinamička i temperaturna opterećenja, te je stoga vodeno hlađena. Pećnica je izvana zaštićena izdržljivim metalnim kućištem debljine 4-6 cm.

Unutrašnjost peći je toranj stožastog oblika koji se sastoji od nekoliko dijelova:

• Moj (ili otomanski). Stožasti dio tornja koji se postupno širi prema dolje.
• Rašpa Najširi (srednji) dio tornja, u kojem počinju procesi stvaranja troske i taljenja sirovina. Temperatura u ovom području kreće se od 1400°.
• Ramena. Relativno kratak dio u obliku stošca, koji se sužava na dnu. Ovdje dolazi do konačnog taljenja metala. Temperatura u ovom području je 1600-1900 °.
• Rog. Donji dio tornja gdje se nalaze otvori za dovod zraka (tuyeres). Tu se također nalaze slavine za lijevano željezo i trosku (rupe za ispuštanje lijevanog željeza i troske). Dno kovačnice je gornji dio temelja (dno).

Pomoću uređaja za punjenje smjesa i fluks se dovode u peć. Kako se lijevano željezo i troska tope i uklanjaju, materijali padaju, a novi dijelovi zauzimaju njihovo mjesto. Plinovi nastali tijekom kemijskih procesa odvode se kroz cjevovode smještene u gornjem dijelu tornja. Imaju visoku temperaturu i koriste se za zagrijavanje svježeg toka koji ulazi u visoku peć radi stvaranja tlaka. Grijanje se provodi u kauperima - instalacijama koje uzimaju svježi zrak, zagrijavaju u izmjenjivačima topline i dovode topli zrak u ložište.

Dijagrami visoke peći

Dizajn visokih peći i proces taljenja praktički su isti u svim zemljama i nemaju temeljnih razlika. Ali postoje različite sheme nosivih konstrukcija koje imaju svoje karakteristike i specifičnosti.

Značajke shema različitih dizajna peći

1. Škotska shema (a). Jama za vatru je postavljena na posebne potporne konstrukcije koje se nazivaju glavni stupovi. U pravilu, njihov broj odgovara broju tuyeres. To je učinjeno radi lakšeg rada i održavanja otvora za dovod zraka. Ako koristite druge mogućnosti postavljanja, tuyeres će morati biti postavljeni neravnomjerno, što će utjecati na način pritiska i ukupnu kvalitetu metala. Nedostatak ove sheme je mogućnost prijenosa vibracija s uređaja za punjenje na konstrukciju peći. Osim toga, postoje poteškoće u obavljanju hitnih popravaka ili rekonstrukcije. Istodobno, takva peć je jeftinija i ima manju težinu, što smanjuje vrijeme izgradnje.
2. njemački (b). Vatrište se postavlja na vlastite nosače (stupove). Time se poboljšava kvaliteta rada kovačnice, ali se stvara mogućnost prekomjernog naprezanja u području ramena zbog opterećenja od težine tornja. Jačanje strukture stvara probleme s pristupom ramenima, što utječe na način i kvalitetu rada.
3. Kombinirano (c). U ovoj verziji, stres na ramenima je smanjen, ali to je učinjeno na račun složenijeg održavanja dijela ognjišta. Istodobno, ova shema osigurava visoku čvrstoću kućišta, koje nastavlja učinkovito funkcionirati čak iu prisutnosti vidljivih pukotina. Ovu značajku kruga cijene stručnjaci koji rade na sirovinama s visokim postotkom cinka. Stvara prekomjerni pritisak na zidove tornja, povećavajući učestalost velikih popravaka.
4. japanski (g). Noseće konstrukcije su 6 stupova opremljenih nosačima. Unatoč povećanoj nosivosti, postoje vidljivi nedostaci - neravnoteža opterećenja povećava težinu nosača, promjer zračnog kanala se povećava u usporedbi s drugim opcijama dizajna, što pridonosi povećanju opterećenja opreme za tuyere. Dodatni nedostatak je teškoća organiziranja podnog transporta u prostoru kovačnice.
5. američki (d). Shema se razlikuje po prisutnosti 4 nosiva stupa. Prednosti su smanjene vibracije koje se javljaju tijekom rada mehanizama za utovar, kao i značajno poboljšan pristup do otvora slavine i tuyera.

Ove su sheme razvijene i poboljšane u različitim uvjetima, što je bio razlog za pojavu nekih razlika u dizajnu. Međutim, svi oni prilično uspješno rade i proizvode proizvode visoke kvalitete.

DIY visoka peć

Sami napraviti visoku peć na prvi se pogled čini kao smiješna ideja. Malo je vjerojatno da će ikome pasti na pamet organizirati minijaturnu metaluršku radionicu na svom mjestu. Nekoliko je razloga za to:

1. Nedostatak sirovina. U svijetu su ostala samo 2 nalazišta s bogatom rudom - u Brazilu i Australiji. Gotovo je nemoguće kupiti pelete ili aglomerat - nema ih u slobodnoj prodaji, sve zalihe idu preko robnih burzi i broje se tisućama tona.
2. Nemoguće je dobiti dozvolu za izgradnju minijaturnog metalurškog proizvodnog pogona. Crna metalurgija je izvor značajnih ekoloških problema, tako da nijedan dužnosnik ne bi riskirao davanje dozvole za takav pothvat.
3. Susjedi će obasipati pritužbama sve nadležne jer će im stalni dim i dim učiniti život nepodnošljivim.

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

Međutim, ako uzmete u obzir specifičnosti visoke peći, posebno kontinuirani način izgaranja, možete ga koristiti za grijanje prostorija. Ovo je učinkovito rješenje za opskrbu toplinom stambenih i poslovnih prostora - garaža, staklenika, pomoćnih zgrada itd. Za razliku od konvencionalne peći na kruta goriva, gdje se gorivo mora često puniti, a učinkovitost je prilično niska, visoka peć osigurava ravnomjerno tinjanje materijala unutar 15-20 sati. To se postiže zbog ograničenog dovoda zraka, koji ne dopušta aktivno sagorijevanje goriva i produljuje proces tijekom dugog razdoblja.

Možete sami napraviti visoku peć

Pećnica je obično izrađena od metalne bačve. Pažljivo izrežite dno (bit će vam potrebno kasnije), postavite bačvu na prethodno napravljen temelj. Izrezani krug je ojačan kanalnim dijelovima za dodatnu težinu - pritiskat će gorivo, promičući kompaktno postavljanje i učinkovito tinjanje. Izrežu rupu za dimnjak, obično je dovoljna cijev promjera 10 cm Zatim morate izrezati poklopac za bačvu od metalnog lima, jer se dno već koristi kao tlak za gorivo. Krug odgovarajuće veličine je izrezan i pažljivo zavaren na cijev. Također čini rupu za cijev. Na dnu bačve je izrezana rupa za vrata kroz koja će se dodavati gorivo. Ispod možete napraviti dodatna vrata za uklanjanje pepela.

Dimnjak je zavaren na vrhu, duljina njegovog ravnog dijela (do prvog koljena) trebala bi premašiti promjer cijevi (idealno mnogo veći). Tijekom rada peć se jako zagrije, pa je mnogi ljudi oblažu ciglama ili stvaraju zaslon koji reflektira toplinu. Optimalni način rada se pronalazi eksperimentalno. Potrebno je pridržavati se mjera zaštite od požara, idealno je da se za takvu peć izdvoji posebna prostorija bez zapaljivih predmeta.

Video: rođenje čelika

Visoka peć je jedan od najstarijih i najprovjerenijih dizajna. Njegova učinkovitost testirana je vremenom, tehnološke metode i tehnike pažljivo su proučavane i testirane. Mogućnosti visoke peći su takve da će rad takvih uređaja trajati jako dugo, dizajn i tehnologija će se poboljšati.

Sirovo željezo se tali u visokim pećima, koje su osovinske peći. Bit procesa proizvodnje lijevanog željeza u visokim pećima je redukcija željeznih oksida uključenih u rudu s plinovitim (CO, H2) i krutim (C) redukcijskim agensima koji nastaju tijekom izgaranja goriva u peći.

Proces taljenja u visokim pećima je kontinuiran. Izvorni materijali (sinter, peleti, koks) ubacuju se u peć odozgo, a zagrijani zrak i plinovito, tekuće ili praškasto gorivo dovode se u donji dio. Plinovi dobiveni izgaranjem goriva prolaze kroz kolonu punjenja i daju mu svoju toplinsku energiju. Silazni naboj se zagrijava, reducira i zatim topi. Većina koksa izgara u donjoj polovici peći, čime se dobiva izvor topline, a dio se troši na redukciju i pougljičenje željeza.

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

Da bi se osigurala kontinuirana opskrba i ispuštanje tako velikih količina materijala, potrebno je da konstrukcija peći bude jednostavna i pouzdana u radu tijekom dugog vremenskog razdoblja. Vanjska strana visoke peći zatvorena je metalnim kućištem zavarenim od čeličnog lima debljine 25-40 mm. S unutarnje strane kućišta nalazi se vatrostalna obloga koja se u donjem dijelu peći hladi posebnim hladnjacima - metalnim kutijama 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 uobičajenog načina. Voda se zagrijava do vrenja i brzo isparava, apsorbirajući veliku količinu topline.

Unutarnji obris okomitog presjeka visoke peći naziva se profil peći. Radni prostor peći uključuje:

• ognjište;
• rudnik;
• para;
• ramena;
• rog

Koloshnik

Ovo je gornji dio visoke peći, kroz koji se pune šarže i uklanjaju visoki plin ili gornji plin. Glavni dio uređaja visoke peći je uređaj za punjenje. Većina visokih peći ima uređaje za punjenje s dvostrukim konusom. U normalnom položaju oba su konusa zatvorena i pouzdano izoliraju unutrašnjost peći od atmosfere. Nakon punjenja naboja u prihvatni lijevak, mali konus se spušta i naboj pada na veliki konus. Mali konus se zatvara. Nakon što se na velikom konusu skupi određena količina šarže, veliki konus se spušta sa zatvorenim malim konusom i šarža se ulijeva u peć. Nakon toga se veliki konus zatvara. Time je radni prostor visoke peći trajno zatvoren.

Materijali punjenja obično se dovode u grlo peći s jedne strane. Kao rezultat toga, nagib se formira u lijevku malog konusa. Dugotrajni rad visoke peći s iskrivljenom razinom punjenja je neprihvatljiv. Kako bi se uklonio ovaj fenomen, prihvatni lijevak i mali konus su rotirajući. Nakon utovara punjenja, lijevak se zajedno s konusom zakreće za višestruki kut od 60, zbog čega se nakon istovara nekoliko dovoda potpuno uklanjaju neravnine.

Moderne peći mogu instalirati uređaje za punjenje koji su složeniji u dizajnu. Umjesto velikog konusa, ugrađen je rotirajući žlijeb čiji se kut može podešavati. Ovaj dizajn omogućuje vam promjenu mjesta dovoda materijala prema promjeru vrha.

Tijekom procesa taljenja u visokoj peći stvara se velika količina plina koji se uklanja iz gornjeg dijela peći. Ova vrsta plina naziva se top gas. Plin sadrži zapaljive komponente CO i H2 te se stoga koristi kao plinovito gorivo u metalurškoj proizvodnji. Osim toga, prolazeći kroz stupac punjenja, plin hvata male čestice materijala koji sadrže željezo, tvoreći takozvanu dimnu prašinu. Prašina se skuplja u posebnim pročistačima plina i koristi se kao dodatak šarži tijekom aglomeracije ili proizvodnje peleta.

Rudnik

Osovina čini najveći dio ukupne visine i volumena peći. Profil osovine, koji je krnji stožac koji se širi prema dnu, osigurava ravnomjerno spuštanje i labavljenje materijala punjenja. Značajna visina okna omogućuje toplinsku i kemijsku obradu materijala uzdižućim vrućim plinovima.

Raspar

Ovo je srednji cilindrični dio radnog prostora peći, koji ima najveći promjer. Parenje stvara dodatno povećanje volumena peći i eliminira moguća kašnjenja materijala za punjenje.

Ramena

Ovo je dio profila peći koji se nalazi ispod parne komore i krnji je stožac sa svojom širokom bazom okrenutom prema parnoj komori. Obrnuto sužavanje ramena odgovara smanjenju volumena otopljenih materijala tijekom stvaranja lijevanog željeza i troske.

Rog

Ovo je donji cilindrični dio peći u kojem se odvijaju visokotemperaturni procesi u visokoj peći. U peći se izgara koks i stvara se plin visoke peći, dolazi do međudjelovanja između tekućih faza, nakupljanja tekućih produkata taljenja (sirovog željeza i troske) i njihovog povremenog ispuštanja iz peći. Kovačnica se sastoji od gornjeg ili tuyerskog dijela i donjeg ili metalnog prihvatnika. Dno metalnog prijemnika zove se čudan.

Na dnu ložišta nalaze se slavine od lijevanog željeza i troske, koje su otvori za ispuštanje lijevanog željeza i troske. Nakon ispuštanja lijevanog željeza, slavina se zatvara posebnom vatrostalnom masom pomoću tzv. pištolja, koji je cilindar s klipom. Prije otvaranja rupe za slavinu od lijevanog željeza, pištolj se napuni vatrostalnom masom za slavinu. Nakon završetka proizvodnje lijevanog željeza, pištolj se dovodi do slavinskog otvora, te se uz pomoć klipnog mehanizma masa slavinskog otvora istiskuje iz pištolja i ispunjava kanal otvora za slavinu. Za otvaranje otvora za slavinu od lijevanog željeza koristi se poseban stroj za bušenje, koji buši rupu u masi otvora za slavinu kroz koju se ispušta lijevano željezo.

Otvori za trosku nalaze se na visini od 1500 - 2000 mm od razine otvora za lijevano željezo i zatvaraju se čepom za trosku, koji je čelična šipka s vrhom. Lijevano željezo i troska koji izlaze iz visoke peći usmjeravaju se kroz žlijebove u lonce za lijevano željezo i trosku. Trenutno se troska uglavnom proizvodi zajedno s lijevanim željezom, a odvaja se od lijevanog željeza posebnim uređajem na žlijebu peći.

Troska koja teče iz visoke peći kroz otvor za slavinu od lijevanog željeza odvaja se od lijevanog željeza na žlijebu peći pomoću ploče za odvajanje i prolaza, koji djeluju kao hidraulička brtva. Lijevano željezo visoke gustoće prolazi u otvor ispod ploče za odvajanje, dok se lakša troska ispušta u bočni žlijeb.

Ako je potrebno opskrbiti lijevano željezo drugim poduzećima, izlijeva se u ingote (ingote) težine 30–40 kg na posebnom stroju za lijevanje.

U gornjem dijelu ložišta, na udaljenosti od 2700 - 3500 mm od osi otvora za slavinu od lijevanog željeza duž oboda ložišta, postavljaju se u jednakim razmacima zračne cijevi kroz koje struji mlaz zagrijan na 1100 - 1300 ° C. unosi se u ložište, kao i prirodni plin i drugi dodaci gorivu (loživo ulje, gorivo od ugljena u prahu). Svaka visoka peć ima puhanje iz vlastitog puhala. Zagrijavanje mlazom provodi se u grijačima zraka regenerativnog tipa, kada se pod utjecajem topline izgorjelog plina prvo zagrijava mlaznica grijača zraka od vatrostalne opeke, a zatim se kroz nju propušta zrak, uzimajući toplinu iz mlaznica. Tijekom perioda zagrijavanja mlaznice, plin i zrak se dovode u komoru za izgaranje radi njegovog izgaranja. Produkti izgaranja, prolazeći kroz mlaznicu, zagrijavaju ga i idu u dimnjak. Tijekom perioda zagrijavanja visokim zračenjem, hladni zrak ulazi u grijanu mlaznicu, zagrijava se i zatim dovodi u visoku peć. Čim se mlaznica toliko ohladi da se zrak ne može zagrijati na zadanu 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 karakteriziraju promjeri, visine i kutovi nagiba pojedinih elemenata. Dimenzije nekih pećnica prikazane su u tablici 1.

Tablica 1 – Dimenzije peći

Dimenzije, mm	Korisni volumen peći, m3
	2000	3000	5000
Promjer:
krivotvoriti	9750	11700	14900
raspara	10900	12900	16300
vrh	7300	8200	11200
Visina:
puna	32350	34650	36900
koristan	29200	32200	32200
krivotvoriti	3600	3900	4500
rudnici	18200	20100	19500

Dimenzije svakog dijela peći moraju biti međusobno povezane i biti u određenim omjerima s veličinama ostalih dijelova peći. Profil peći mora biti racionalan, čime se osiguravaju najvažniji uvjeti za proces visoke peći:

• glatko i stabilno spuštanje materijala za punjenje;
• povoljna raspodjela nadolazećeg protoka plina;
• povoljan razvoj procesa oporabe i stvaranja lijevanog željeza i troske.

Glavne veličine koje karakteriziraju dimenzije radnog prostora su korisna zapremina pećnice i korisna visina. Oni uključuju visinu i volumen ispunjen materijalima i proizvodima taljenja. Pri određivanju ovih parametara gornja razina je oznaka donjeg ruba velikog konusa uređaja za punjenje u spuštenom položaju, a donja razina je razina osi otvora za slavinu od lijevanog željeza.

Namjena visoke peći je provođenje procesa taljenja ferolegura i lijevanog željeza. Za proizvodnju ovih materijala koriste se sirovine željezne rude. Povijest podrijetla naziva takve opreme seže u 14. stoljeće. Pojam “domena” potječe od riječi puhanje. Prve peći pojavile su se u Europi, a zatim su nakon 16. stoljeća stigle u Rusiju.

Konstrukcija visoke peći je sljedeća: peć je postavljena na temelj, a čelično kućište pokriva vanjsku stranu. Temelj je prilično visok, njegov površinski, toplinski otporni dio naziva se panj. Kućište obično ima debljinu od 4 do 6 cm; unutar njega, duž zidova, nalaze se proizvodi otporni na vatru. Na vrhu temelja nalazi se greben, koji je izložen hidrostatskom tlaku otopljene mase i visokim temperaturama. Hrpe deverike smještene unutar kućišta okružuju posebne hladnjake. Predstavljeni su pločama od lijevanog željeza sa zavojnicama kroz koje cirkulira voda.

Oprema nezaobilazna u crnoj metalurgiji

Proizvodnja visokih peći jedan je od teških zadataka u području metalurgije. Ali u isto vrijeme, ovaj dizajn datira više od jednog stoljeća. S razvojem znanstvenog i tehnološkog napretka, dizajn peći se malo promijenio, počeli su se dodavati elementi i dijelovi koji su omogućili znatno ubrzanje proizvodnog procesa. Osim toga, mnogi načini rada koje je teško kontrolirati u modernim pećima su automatizirani.

Rad visokih peći važna je komponenta moderne industrije željeza i čelika. U modernoj proizvodnji koristi se samo oprema s visokom razinom produktivnosti. Osim toga, napredne visoke peći opremljene su sustavima automatizacije. Uloga automatizacije je regulirati, kontrolirati i bilježiti glavne karakteristike procesa taljenja. Moderna peć može kontrolirati razinu na kojoj se šarža ulijeva, dovod rude, temperaturu puhanja i tlak plina.

Produktivnost takvih peći raste, moglo bi se reći, u korak s vremenom. Poboljšanja sustava taljenja omogućuju nekoliko puta povećanje produktivnosti opreme.

Dijagram visoke peći daje vizualnu ideju o tome kako radi. Ovdje možete vidjeti kako se dizajn opreme mijenja u područjima s visokim temperaturama. Također, uzimajući u obzir dijagram, možete vidjeti gdje se komponente sirovina ulijevaju i do koje razine.

Procesi u visokoj peći odvijaju se po strogo utvrđenom redoslijedu. Sama peć ima okomiti oblik, usporediv s tipom osovine. Visina može neznatno varirati, ali ne prelazi 35 m, promjer strukture je obično 2,5 - 3 puta manji. Proces se odvija u određenom slijedu. Prvo se obnavlja željezo. Zatim se obnavljaju drugi elementi - fosfor, sumpor i drugi. Nastala troska, koja je već značajno izmijenila svoje komponente, teče prema dolje i nakuplja se u području ložišta. Kemijski sastav troske određuje sastav lijevanog željeza.

Princip rada opreme

Princip rada visoke peći izražava se u nekoliko fizikalnih i kemijskih operacija. Prisutnost ovih operacija određena je temperaturnim područjem same peći i opterećenjem materijala. Općenito, mogu se razlikovati sljedeći procesi:

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

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

Šarža u modernom smislu je mješavina koksa, sinter željezne rude i topljenih sirovina. Prije procesa taljenja šarža se posebno priprema. Prvo se zdrobi, a zatim prosije. Nakon prosijavanja veliki komadi se šalju na ponovno drobljenje.

Rezultat procesa izgaranja je povećanje temperature. Najviša temperatura može doseći više od 2000 stupnjeva Celzijusa. Procesi se odvijaju pod pritiskom vrućih plinova. Kada se dižu, ti se plinovi hlade na 300-400 stupnjeva u blizini kokošnika.

Namjena peći

Proizvodnja sirovog željeza u visokoj peći važna je grana industrije željeza i čelika. Ovaj rad zahtijeva ne samo potrebu za korištenjem posebne opreme, već i pažljivo pridržavanje određenih tehnologija. Taljenje se izvodi u visokoj peći iz otpadnih stijena i rudne tvari. Rudna tvar može biti crvena, smeđa, spar, magnetska željezna ruda ili ruda mangana.

Redukcija željeza jedna je od glavnih faza proizvodnje lijevanog željeza. Kao rezultat ovog procesa, željezo postaje tvrdo. Zatim se uranja u paru, koja potiče otapanje ugljika u glačalu. Tako nastaje lijevano željezo. U vrućem dijelu peći počinje se topiti samo lijevano željezo, polako se spuštajući u donji dio.

Načelo rada visoke peći ovisi o vrsti ovog glomaznog uređaja. Postoje koksare i peći na drveni ugljen. Prvi rade na koksu, drugi na drvenom ugljenu. Oknasta peć je predviđena za kontinuirani rad. Oblik ove opreme su dva stošca, presavijena sa širokim stranama u podnožju. Između ovih stožaca nalazi se dio ložišta koji ima cilindričan oblik – para.

Industrijska visoka peć, nazvana talionica, dizajnirana je za prijenos prerađenog materijala iz jednog stanja u drugo. Dakle, čvrsto stanje postupno, pod utjecajem temperature iznad tališta, prelazi u tekuće stanje. Materijal doveden u tekuće stanje može biti u visećem stanju, kao iu kristalizatoru, lončiću, rudničkoj kovačnici ili kupki na ognjištu. Industrijske visoke peći koriste se za proizvodnju metala iz ruda. U njima se odvijaju procesi taljenja obojenih metala i čelika, topljenje stakla i drugi.

Popravak visokih peći može se izvesti na više načina. Veliki popravci se izvode po potrebi ili u vezi s planiranim velikim popravcima. Upravo u tom razdoblju obustavlja se kontinuirani proces rada. Veliki popravci podijeljeni su u tri vrste kategorija. U prvoj kategoriji popravka, tekući proizvodi taljenja moraju se potpuno osloboditi iz peći i mora se izvršiti temeljit pregled cjelokupne opreme. Druga kategorija označava prosječni popravak sa zamjenom nekih elemenata. Treća kategorija popravka uključuje promjenu uređaja za punjenje i podešavanje zaštite visoke peći.

Ažurirano:

2016-08-18

Visoka peć nezaobilazna je oprema u metalurškim procesima. Takve su se peći pojavile dosta davno i omogućile su taljenje sirovina željezne rude, pretvarajući ih u razne predmete za kućanstvo, vojno oružje itd. Kako danas izgleda visoka peć i što je ova jedinica? O tome u našem materijalu.

Fotografija visoke peći

Visoka peć ima dugu povijest. Takve jedinice prvi put su se pojavile u Europi u 14. stoljeću.

Tek nekoliko stoljeća kasnije, u 16. stoljeću, visoke su peći dospjele i na rusko područje.

U pećima se proces taljenja lijevanog željeza provodi kontinuirano. Sirovine za taljenje se pune na vrhu peći, a sustavi za dovod goriva i kisika su predviđeni na dnu. Zagrijavanjem željezna rudača se topi.

S visokim učinkom, peći se razlikuju po prilično jednostavnom dizajnu i izvrsnoj pouzdanosti. Samo pod takvim uvjetima možete postići željeni rezultat rada opreme.

Ali kako radi moderna visoka peć?

• Dizajn je uređaj impresivne veličine, čija visina može doseći 30 metara ili više;
• Promjer uređaja je otprilike tri puta manji;
• Zidovi peći izrađeni su od šamota ili se koriste drugi materijali s izvrsnim svojstvima otpornosti na vatru;
• Donji dio ložišta i postolje izrađeni su od karbonskih blokova koji imaju visok stupanj vatrootpornosti. Kako bi se osiguralo da su karakteristike otpornosti na vatru uvijek na visokoj razini, predviđeni su metalni hladnjaci kroz koje cirkulira voda;
• Izvana, oprema je zatvorena u čelično kućište debljine 40 milimetara;
• Visoke peći zahvaljujući visokotehnološkom pristupu i mogućnostima suvremene tehnologije dostižu masu od nekoliko desetaka tisuća tona;
• Ogromna težina od oko 30 tisuća tona zahtijeva odgovarajući temelj;
• Temelj se sastoji od betonske ploče debljine 4 metra na koju je pričvršćen stup i monolitni cilindar. Za njihovu proizvodnju koristi se poseban beton otporan na toplinu;
• Na vrhu temelja postavljena je peć visoke peći;
• Peć namijenjena za topljenje sirovina ima impresivan volumen, budući da se s povećanjem veličine poboljšava učinkovitost opreme;
• Najveći modeli visokih peći imaju korisni volumen od oko 3 tisuće kubičnih metara;
• Na vrhu kovačnice montirane su posebne tuyere potrebne za dovod zraka. Nema više od 36 instaliranih jedinica;
• Za rad visoke peći potrebna je ogromna količina zraka. Za potrebe štednjaka koriste se turbo puhala;
• 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 se pune galošama - to su posebne, kalibrirane porcije koje visoka peć može savršeno obraditi;
• Visoka peć je sposobna proizvesti oko 5 tisuća tona lijevanog željeza dnevno;
• Procesi utovara i pripreme su mehanizirani;
• Kako bi se postiglo visokokvalitetno taljenje lijevanog željeza, konstrukcija visoke peći predviđa određene pomoćne mehanizme za utovar i podizanje korištenih sirovina.

Značajke rada

Upoznali smo se s dizajnom i nekim značajkama visoke peći. Sada je potrebno razumjeti tehnološke procese koji se odvijaju u ovoj industrijskoj opremi.

1. Polazni materijali su rudne tvari. To može biti bilo koja vrsta željezne rude ili rude koja sadrži mangan.
2. Visoka peć je uređaj za proizvodnju lijevanog željeza i njegovo taljenje iz odgovarajućih sirovina.
3. Prilikom stavljanja materijala u pećnicu važno je održavati određene omjere. Smjesa koja je pravilno odabrana u omjeru naziva se smjesa. Njegov sastav uključuje rudu, fluks i koks.
4. Glavni korak u procesu proizvodnje željeza je redukcija željeza. Željezo dobiveno parenje, gdje se ugljik otapa, visoka peć proizvodi lijevano željezo.
5. Na najvišim temperaturnim točkama visoke peći, lijevano željezo se počinje topiti.
6. Zbog dobro osmišljene sheme rada visoke peći, proces izgaranja je kontinuiran. Izgaranje je podržano pravilno dovedenim dijelovima zraka.
7. Zrak se prethodno zagrijava na potrebne temperature koje osiguravaju tehnologije procesa taljenja. Pri dovodu hladnog zraka pećnica se ne bi grijala, već bi se hladila. To bi dovelo do sporijeg procesa taljenja 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. Veliki lonac zahvaća rastaljeno sirovo željezo i transportira ga u radionice na daljnju obradu.
11. Prerada tekućeg željeza u čelik nije obavezna faza tehnološkog procesa. Sve ovisi o tome na koje je zadatke usmjereno metalurško poduzeće koje koristi visoke peći.
12. Ostaci recikliranih materijala ne idu na odlagalište. Pećnicu napuštaju kroz odgovarajuće uređaje. Zovu se slavine za trosku. Ovaj otpad se koristi za daljnju proizvodnju građevinskog materijala.

Značajke održavanja i popravka

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

• Svrha održavanja je spriječiti prijevremeno trošenje. Da bi to učinili, osobe koje su odgovorne za održavanje moraju se strogo oslanjati na tehnički list koji daje proizvođač za svoje peći;
• Ako postoje posebna pravila rada za određenu visoku peć u proizvodnji, sve aktivnosti održavanja provode se strogo na temelju njih;
• U nedostatku popisa pravila, treba se osloniti na druge materijale direktiva;
• Provode se periodični popravci kako se pojave kvarovi. Istovremeno, proces proizvodnje lijevanog željeza u visokoj peći ne bi trebao stati;
• Iznimka su veliki popravci, ako je potrebno, visoka peć se zaustavlja.

Postoje tri vrste velikih renoviranja.

1. Popravak prve klase. U tom slučaju potrebno je ukloniti sve sirovine iz peći i izvršiti vizualni pregled opreme koja sudjeluje u tehnološkim procesima.
2. Popravci druge klase. Predviđa zamjenu elemenata koji imaju sporednu ulogu u konstrukciji visoke peći.
3. Popravak treće klase. Podrazumijeva kompletnu zamjenu jedinica koje su potrebne za utovar sirovina i doziranje polaznih materijala.

Nije neuobičajeno da se visoke peći zatvore radi popravaka i daljnje modernizacije opreme. Na taj način proizvođač smanjuje učestalost zastoja opreme, gubeći manje novca.

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

Produktivnost je određena veličinom peći. Maksimalna snaga se opaža kada je volumen peći tipa osovine 2-5 tisuća kubičnih metara. Promjer im je 11-16 m, visina 32-37 m.

Dijagram visoke peći

Šahtna peć se sastoji od sljedećih elemenata:
vrh;
rudnici;
raspara;
ramena;
krivotvoriti;
deverike.

Koloshnik- jedan od elemenata radnog prostora, koji predviđa određenu razinu materijala raspoređenih po presjeku osovine.

Rudnik– cilindrični dio visoke peći, gdje se održava temperatura dovoljna za taljenje šarže. U istom dijelu peći dolazi do redukcije željeza.

Raspar– najširi dio konstrukcije, namijenjen za glavne procese taljenja. Ispod se nalaze ramena koja doprinose pregrijavanju i pomicanju taline i troske u sljedeći dio konstrukcije.

Kovačnica je postavljena iznad izbočine, koja je zidana šamotnom opekom. Kovačnica je dio peći gdje se skupljaju i . Između ramena i ložišta nalaze se tujere za dovod vrućeg (zraka obogaćenog kisikom) i prirodnog plina.

Princip rada

Šaržina se podiže skip dizalicom i pada u prihvatni lijevak. Sastav šarže predstavljen je vapnencem, koksom, topljenim sinterom i rudom. Moguće je dodati pelet.
Gornji konusi (veliki i mali) rade naizmjenično, prenoseći mješavinu materijala u osovinu. Tijekom rada visoke peći dolazi do postupnog dovoda punjenja. Zagrijavanje nastaje kao rezultat izgaranja koksa, uz oslobađanje topline.

Temperatura ložišnog plina kreće se od 1900 do 2100 stupnjeva Celzijusa. Sastoji se od N 2, H 2 i CO. Krećući se u sloju, ne samo da doprinosi njegovom zagrijavanju, već i pokreće procese redukcije željeza. Visoka temperatura plina postiže se zbog visoke temperature zraka u grijačima zraka (1000-2000 stupnjeva).
Plin temperature 250 - 300 stupnjeva koji dolazi iz peći je vršni plin, nakon uklanjanja prašine - udarni plin. Najniža ogrjevna vrijednost plina visoke peći odgovara 3,5 - 5,5 MJ/m 3 . Sastav može biti različit, određen kao rezultat opskrbe prirodnim plinom i obogaćivanja mlaznice 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 za postizanje određene temperature na mlaznicama grijača visoke peći. U kombinaciji s prirodnim ili koksnim plinom koristi se za razne peći, uključujući toplinske i toplinske.
Željezo koje ulazi u donji dio visoke peći podvrgava se topljenju i nakuplja u peći u obliku lijevanog željeza. Tekuća troska nastaje iz oksida željeza u kombinaciji s i ostaje na površini lijevanog željeza jer ima manju gustoću.

Povremeno, lijevano željezo i troska izlaze kroz odgovarajuće slavine - lijevano željezo, troska. U slučajevima kada je količina troske beznačajna, koristi se samo rupa za slavinu od lijevanog željeza. Odvajanje troske događa se na mjestu lijevanja. Temperatura lijevanog željeza u tekućem obliku kreće se od 1420 do 1520 stupnjeva.

Visoka produktivnost visoke peći postiže se zbog prisutnosti snažnih grijača zraka, koji su regenerativni izmjenjivači topline. Grijači zraka u visokim pećima često se nazivaju kauperi u čast njihovog tvorca.
Cowper je okomito postavljeno kućište cilindričnog oblika izrađeno od čepova od lima i opeke. Komora za izgaranje grijača zraka, odnosno njen donji dio, sastoji se od plamenika i kanala za vrući zrak. U prostoru podmlaznice korišteni su ventili koji su omogućili spajanje s izlazom na dimnjak i kanal hladnog puhanja.

Suvremena verzija šahtne peći izvedena je s četiri kaupera, koji rade naizmjenično: zagrijavanje mlaznice jednog od dva kaupera nastaje zbog usisavanja dimnih plinova zagrijanih na visoku temperaturu, a kroz treći kauper prodire zagrijani zrak. Četvrti kauper je rezervni.

Trajanje puhanja je 50-90 minuta, zatim se ohlađeni kauper zagrijava, a pjeskarenje se vrši u sljedećem najtoplijem kauču. Prilikom zagrijavanja plamenik radi, a dimni plinovi kroz otvoreni ventil nesmetano ulaze u dimnjak. U to su vrijeme ventili koji se nalaze na kanalima toplog i hladnog puhanja zatvoreni.
Kao rezultat izgaranja goriva nastaju produkti izgaranja, koji se kreću prema gore i ulaze iz komore za izgaranje u prostor ispod kupole, zatim se spuštaju i zagrijavaju mlaznicu. Tek nakon toga proizvodi goriva koji imaju temperaturu od 250-400 stupnjeva ulaze u dimnjak kroz dimni ventil.

Tijekom miniranja odvija se obrnuti proces: dimna klapna je zatvorena, plamenik ne radi, dok su ventili instalirani na kanalima toplog i hladnog puhanja otvoreni. Hladno strujanje dovodi se u prostor podmlaznice pod tlakom od 3,5-4 atm, zatim se kreće kroz grijanu mlaznicu i u zagrijanom obliku prolazi kroz komoru za izgaranje u kanal vrućeg zraka za puhanje, odakle se dovodi u peć.

Pod određenim uvjetima, mlaz se može navlažiti i obogatiti dušikom ili kisikom. Kod korištenja dušika moguće ga je ekonomično koristiti i kontrolirati proces taljenja u visokoj peći. Ušteda koksa također je moguća kao rezultat obogaćivanja puhala kisikom do 35-40% u kombinaciji s prirodnim plinom. Povećanjem vlažnosti na 3-5% moguće je postići višu temperaturu zagrijavanja mlaznice u kauperu. Takvi rezultati postižu se intenziviranjem prijenosa topline zračenjem u mlaznici.

Visina kaupera je oko 30-35 m, promjer nije veći od 9 m. Gornji i donji dijelovi mlaznice izrađeni su od silikatne ili visokoaluminijske opeke i vatrostalne respektivno. Ćelije od 4545, 13045, 110110 mm izrađene su od pakirane opeke debljine 40 mm. U visokim pećima koriste se i druge mlaznice, naime mlaznice koje se sastoje od blokova sa šest stranica, s horizontalnim prolazima i okruglim ćelijama. Također se koriste mlaznice na bazi kuglica s visokim udjelom glinice.

Za svaki kubični metar volumena mlaznice za opeku predviđena je približna površina grijanja od 22-25 četvornih metara. m. Zapremina visoke peći je 1-2 puta veća od zapremine kauperske mlaznice. Na primjer, s volumenom peći od 3000 kubičnih metara. m cowper volumen će biti oko 2000 kubičnih metara. m (3000/1,5).

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

Tijekom procesa puhanja temperatura do koje se zrak zagrijava (1350-1400 stupnjeva) postupno se smanjuje i kreće se od 1050 do 1200 stupnjeva. Kod stacionarne visoke peći takve se razlike izbjegavaju reguliranjem temperature. Potrebni indikatori pojavljuju se kao rezultat dodavanja hladnog zraka koji dolazi iz kanala hladnog puhanja. Temperatura udara pada na 1000-2000 stupnjeva, a s njom i sadržaj hladnog zraka u smjesi.

Približna materijalna bilanca za proizvodnju lijevanog željeza u visokoj peći

Razmotrimo toplinsku bilancu taljenja 1 kg lijevanog željeza. Pri sastavljanju bilanci uzimaju se u obzir sinter, lijev, troska i visoki pećni plin.

Peleti: željezov (III) oksid – 81%, silicijev dioksid – 7%, kalcijev oksid – 5%, željezov (II) oksid – 4%, oksid i oksid – 1%, manganov oksid – 0,3%, fosforov oksid – oko 0,09 %, sumpor - oko 0,03%.

Aglomerat: željezov (III) oksid – 63%, željezov (II) oksid – 16%, kalcijev oksid – 10%, silicijev dioksid – 7%, aluminijev oksid – 2%, magnezijev oksid i manganov oksid – 1%, fosforov oksid – oko 0,25%, sumpor - oko 0,01%.

Lijevano željezo: željezo – 94,2%, ugljik – 4,5%, mangan – 0,7%, silicij – 0,6%, sumpor – oko 0,03%.

Troska: kalcijev oksid – 43%, silicijev dioksid – 36%, aluminijev oksid – 10%, magnezijev oksid – 7%, manganov oksid – 2%, željezov (II) oksid i sumpor – 1%.

Plin visoke peći: dušik – 44%, – 25,2%, ugljikov dioksid – 18%, vodik – 12,5%, metan – 0,3%.

Analizirajmo potrošnju goriva kao rezultat korištenja topljenog aglomerata. Troškovi goriva određuju se na temelju potrošnje prirodnog plina i koksa (510-560 kg ekvivalenta goriva/t legure), ukupno s potrošnjom plina koji se koristi za zagrijavanje grijača zraka (90-100 kg ekvivalenta goriva/t legure). legure), s izuzetkom proizvodnje plina 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 za proizvodnju koksa i aglomerata (oko 430-490 kg po 1 toni legure, odnosno 1200-1800 kg po 1 toni legure), ukupna potrebna potrošnja primarnog goriva za proizvodnju tone legure iznosi: 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 korisnog volumena (VUF). Indikator se izračunava kao omjer korisnog volumena strukture i taljenja lijevanog željeza unutar 24 sata. Za moderne peći norma je 0,43-0,75 kubnih metara. m dan/t. Što je niži CIPO, to se pećnica učinkovitije koristi.
Logičnije je promatrati pokazatelj kao omjer produktivnosti prema jedinici volumena. Pogodnije je koristiti pokazatelj specifične produktivnosti visoke peći (Pu = 1/KIPO), čija je vrijednost 1,3-2,3 tone (kubičnih m/dan).

Ušteda goriva moguća je slijedeći ove preporuke:

Povećanje tlaka plina na vrhu na 1,5-2 atm (smanjenjem volumena plinova moguće je smanjiti uklanjanje gornje prašine ili povećati brzinu protoka eksplozije);
korištenje goriva u prahu od ugljena u peći za uštedu oko 0,8 kg koksa po kilogramu goriva u prahu od ugljena;
povećanje temperature do koje se zagrijava zrak u kauperima kako bi se smanjila potrošnja koksa;
korištenje topline iz kauperskih ispušnih plinova kako bi se povećala temperatura zraka i plina visoke peći prije nego što se dovode u komoru za izgaranje;
opskrba zagrijanim redukcijskim plinovima na isti način kao u metalizacijskim pećima (moguće je smanjiti potrošnju koksa, moguće je uštedjeti do 20% goriva);
korištenje fizičke topline iz vatrene tekuće troske (rješenje ovog problema je obećavajuće, ali još nije implementirano zbog povremenog oslobađanja troske).