Plavž. Naprava, princip delovanja in namen. Zasnova in princip delovanja plavžev. Temperatura v plavžu

Kljub velikemu številu sintetičnih in polimernih materialov, ki so postali razširjeni v sodobni industriji in vsakdanjem življenju, uporaba železovih zlitin ni slabša od dlani. Najbolj kritični deli, mehanizmi, orodja in drugi sestavni deli so izdelani iz različnih razredov in vrst kovin, ki imajo potrebne lastnosti za reševanje postavljenih nalog. Aktivna iskanja popolne zamenjave za kovinske zlitine še niso bila uspešna, saj je razlika v lastnostih materialov prevelika. Razvoj metalurgije se ne ustavi, pojavljajo se nove tehnologije in metode za proizvodnjo visokotrdnih in trdih materialov. Ob tem pa niso pozabljene stare, tradicionalne metode taljenja kovin, ki so jih stoletja razvijale in podrobno preučevale številne generacije metalurgov. Razmislimo o zasnovi plavža - eni najstarejših zasnov za proizvodnjo livarskega litega železa, ki se aktivno uporablja do danes.

Zgodba

Potreba po izboljšanju tehnologije taljenja železa se je pojavila že davno. Rude z nizkim tališčem, ki se nahajajo skoraj na površini zemlje, niso imele velikih količin in so bile hitro porabljene. Obstoječa tehnika taljenja je bila nevzdržna in ni omogočala dela z ognjevzdržnimi rudami. Treba je bilo izboljšati obstoječo opremo in tehnologijo. Najprej je bilo treba povečati velikost peči in bistveno okrepiti tlačni način.

Prve omembe struktur, podobnih plavžu, so bile najdene na Kitajskem. Segajo v 4. stoletje. V Evropi sega pojav plavžev v 15. stoletje, pred tem pa so uporabljali tako imenovane pihalne peči. Neposredni predhodnik plavža je bila katalonska kovačija, ki je uporabljala tehnološke tehnike, ki so bile blizu plavžu. Njegove značilne lastnosti so bile:

Postopek neprekinjenega napajanja;
Uporaba močnih hidravlično gnanih enot za dovod zraka.

Plavž iz 14. stoletja

Prostornina katalonske kovačnice je bila le 1 m³, kar ni omogočalo pridobivanja velikih količin izdelkov. V 13. stoletju je v evropski kneževini Štajerski nastal Stutofen, povečana in izboljšana različica katalonskega stebra. Visoka je bila približno 3,5 m in je imela dve tehnološki odprtini - spodnjo za dovod zraka, zgornjo za izločanje kritsa (surovega železa). Štukofen proizvaja tri vrste železnih polizdelkov:

Jeklo;
temprano železo;
Lito železo.

Razlika med njima je bila v vsebnosti ogljika - največ ga je bilo v litini (več kot 1,7 %), v jeklu manj kot 1,7 %, v tempranem železu pa 0,04 %. Visoka vsebnost ogljika je bila ocenjena negativno, saj litega železa ni mogoče kovati, variti in je iz njega težko izdelovati orožje.

Je pomembno! Sprva so lito železo uvrščali med industrijske odpadke, ker ga ni bilo mogoče kovati. Odnos do njega se je spremenil šele po začetku sekundarnega taljenja, ki se je začelo izvajati zaradi pomanjkanja taljivih rud. Pretvorno železo, pridobljeno iz litega železa, je bilo višje kakovosti, kar je bila spodbuda za razširitev postopka predelave.

Nadaljnje širjenje zmogljivosti in izpopolnjevanje tehnologije je botrovalo nastanku blaufena, ki je bil visok že okoli 5–6 m in je lahko talil lito železo in železo hkrati. To je bil že praktično plavž, čeprav nekoliko manjše, poenostavljene zasnove. Uveljavil se je dvostopenjski proces, ko je bila prva faza proizvodnja litine, druga pa taljenje železa iz nje pod povečanim pritiskom.

Pojav prvih plavžev v Evropi sega v konec 15. stoletja. Skoraj takoj so se podobne zasnove pojavile v Angliji, v ZDA pa so prve plavže nastale veliko pozneje - leta 1619. Prvi plavž v Rusiji je zgradil A. A. Vinius v svoji tovarni v Tuli. Postopek je bil sestavljen iz naslednjih korakov:

Postavitev surovega železa pred usta, taljenje in odvajanje litega železa navzdol.

Izguba nekaj ogljika med prehodom blizu tuyeres.

Dobava nastalega železa v šobo, močan dvig, med katerim je presežek ogljika izgorel, mehko železo pa se je usedlo na dno.

Železo so odstranili z dna kovačnice in ga skovali, pri čemer so odstranili tekočo žlindro in zbili prašiče. Pri tej metodi je bil izkoristek končnega železa približno 92 % prvotne teže litega železa, njegova kakovost pa je bistveno presegala kakovost kritičnega izdelka.

Kriza z gorivom je postala resen problem. Za taljenje rude so uporabljali oglje, kar je povzročilo uničenje gozdov. Problem je narasel do takšnih razsežnosti, da so kovino dve stoletji uvažali v Anglijo iz Evrope in kasneje iz Rusije. Izkazalo se je, da gozd raste počasneje kot gori. Poskusi uporabe premoga so pokazali, da vsebuje veliko količino žvepla, kar bistveno zmanjša kakovost kovine. Izvedenih je bilo veliko poskusov, ki niso bili uspešni.

To je zanimivo! Rešitev je našel šele leta 1735 angleški metalurg A. Derby II, ki je našel način za pretvorbo premoga v koks. Od takrat je bil problem goriva premagan in proces je dobil nov zagon za razvoj.

Naslednje revolucionarno odkritje je bilo segrevanje zraka, ki se uporablja za kompresorsko polnjenje. Omogočil je znatno zmanjšanje porabe premoga do 36 %. Za kakovost in kakovost kovine veljajo posebne zahteve glede vsebnosti mangana, silicija in fosforja. Tehnologijo in zasnovo peči so izboljševali in dopolnjevali ter postopoma prihajali do sodobnega videza.

Zasnova in princip delovanja

Plavž je navpična konstrukcija v obliki jaška, ki spominja na stožec, ki se širi navzdol. Višina peči lahko doseže 70 m, delovna prostornina je 2700 m³. Dnevna produktivnost plavža te velikosti doseže 5000 ton litega železa. Glavna značilnost delovanja plavžev je kontinuiteta procesa. Dela potekajo 24 ur na dan in se ne ustavijo do remonta ali demontaže peči, kar lahko traja od 3 do 15 let. Če se delo prekine in peč ostane brez goriva, pride do tako imenovane "kontaminacije", strjevanja materialov v notranjosti. Nemogoče je znova zagnati peči, ki je bila ustavljena na neobičajen način. Ta specifičnost prisili strokovnjake, da nenehno skrbijo za vzdrževanje načina delovanja naprave, hkrati pa jim omogoča, da dosežejo največjo produktivnost.

Materiali, potrebni za izvedbo postopka v plavžu:

Premogov koks (gorivo);
Železova ruda (sinter, peleti);
Flux (pesek, apnenec in drugi potrebni materiali, ki organizirajo dvig žlindre navzgor).

Na svetu je zelo malo nahajališč železove rude, katere kakovost omogoča uporabo v procesu taljenja brez predhodne obdelave. Zato se v večini primerov uporabljajo posebej pripravljene surovine - aglomerat ali peleti, ki so kepe obogatenega rudnega materiala. Imajo obliko okroglih zrnc (pelet) ali delcev nepravilne oblike (aglomerat) velikosti 2–5 cm.

Shema načrtovanja plavža

Zasnova peči je masivni navpični stolp, znotraj obložen s šamotno (ognjevarno) opeko. Nameščen je na trdnem temelju, dvignjenem nad ničelno raven do določene višine. Zgornji, toplotno odporen del podlage imenujemo škrbina. Na vrhu temelja je horizontalna ploščad - ploščad, ki prevzema vse dinamične in temperaturne obremenitve, zato je vodno hlajena. Pečica je z zunanje strani zaščitena s trpežnim kovinskim ohišjem, katerega debelina je 4–6 cm.

Notranjost peči je stolp v obliki stožca, sestavljen iz več delov:

Moj (ali otomanski). Stožčasti del stolpa, ki se postopoma širi navzdol.
Rašp. Najširši (srednji) del stolpa, v katerem se začnejo procesi nastajanja žlindre in taljenja surovin. Temperatura na tem območju se giblje od 1400°.
Ramena. Relativno kratek del v obliki stožca, ki se zoži na dnu. Tu pride do končnega taljenja kovine. Temperatura na tem območju je 1600–1900 °.
Rog. Spodnji del stolpa, kjer se nahajajo odprtine za dovod zraka (tuyeres). Tam se nahajajo tudi litine in žlindre (luknje za izpust litega železa in žlindre). Dno kovačnice je zgornji del temelja (dno).

S pomočjo polnilne naprave se mešanica in talilo dovajata v peč. Ko se lito železo in žlindra stopita in odstranita, materiali padejo navzdol in na njihovo mesto pridejo novi deli. Plini, ki nastanejo med kemičnimi procesi, se odvajajo skozi cevovode, ki se nahajajo v zgornjem delu stolpa. Imajo visoko temperaturo in se uporabljajo za ogrevanje svežega toka, ki vstopa v plavž za dvig tlaka. Ogrevanje poteka v kauperjih - napravah, ki zajemajo svež zrak, segrevajo v napravah za prenos toplote in dovajajo topel zrak v peč.

Diagrami plavža

Zasnova plavžev in postopek taljenja sta praktično enaka v vseh državah in nimata bistvenih razlik. Toda obstajajo različne sheme nosilnih konstrukcij, ki imajo svoje značilnosti in posebnosti.

Značilnosti shem različnih izvedb peči

Škotska shema (a). Kurišče je nameščeno na posebnih nosilnih konstrukcijah, imenovanih glavni stebri. Praviloma njihovo število ustreza številu tuyeres. To se naredi zaradi lažjega delovanja in vzdrževanja odprtin za dovod zraka. Če uporabljate druge možnosti namestitve, bodo morali tuyeres postaviti neenakomerno, kar bo vplivalo na način tlaka in splošno kakovost kovine. Pomanjkljivost te sheme je možnost prenosa vibracij iz nakladalnih naprav na konstrukcijo peči. Poleg tega obstajajo težave pri izvajanju nujnih popravil ali rekonstrukcij. Hkrati je takšna peč cenejša in ima manjšo težo, kar skrajša čas gradnje.
nemščina (b). Kurišče je nameščeno na lastnih nosilcih (stebrih). To izboljša kakovost kovaške storitve, vendar ustvarja možnost prekomerne obremenitve v predelu ramen zaradi obremenitev teže stolpa. Krepitev strukture povzroča težave pri dostopu do ramen, kar vpliva na način in kakovost dela.
Kombinirano (c). V tej različici je obremenitev na ramenih zmanjšana, vendar je to storjeno na račun kompleksnejšega vzdrževanja ognjišča. Hkrati ta shema zagotavlja visoko trdnost ohišja, ki še naprej učinkovito deluje tudi v prisotnosti opaznih razpok. To lastnost vezja cenijo strokovnjaki, ki delajo s surovinami z visokim odstotkom cinka. Ustvarja prekomerni pritisk na stene stolpa, kar povečuje pogostost večjih popravil.
japonščina (g). Nosilne konstrukcije so 6 stebrov, opremljenih z oklepaji. Kljub povečani nosilnosti so opazne pomanjkljivosti - neuravnoteženost obremenitve poveča težo nosilcev, premer zračnega kanala se poveča v primerjavi z drugimi konstrukcijskimi možnostmi, kar prispeva k povečanju obremenitev opreme za tuyere. Dodatna pomanjkljivost je težavna organizacija talnega transporta na območju kovačnice.
ameriški (d). Shemo odlikuje prisotnost 4 nosilnih stebrov. Prednosti so zmanjšane vibracije, ki se pojavljajo med delovanjem nakladalnih mehanizmov, kot tudi znatno izboljšan dostop do območja pipe in cevi.

Te sheme so bile razvite in izboljšane v različnih pogojih, kar je bil razlog za pojav nekaterih razlik v zasnovi. Vendar pa vsi zelo uspešno delujejo in proizvajajo visokokakovostne izdelke.

DIY plavž

Samostojna izdelava plavža se na prvi pogled zdi smešna ideja. Malo verjetno je, da bi komu prišlo na misel, da bi na svojem mestu organiziral miniaturno metalurško delavnico. Razlogov za to je več:

Pomanjkanje surovin. Na svetu sta le še 2 nahajališči z bogato rudo - v Braziliji in v Avstraliji. Kupiti pelete ali aglomerat je skoraj nemogoče – ni jih v prosti prodaji, vse zaloge gredo preko blagovnih borz in znašajo na tisoče ton.
Nemogoče je pridobiti dovoljenje za gradnjo miniaturnega metalurškega proizvodnega obrata. Železna metalurgija je vir pomembnih okoljskih problemov, zato noben uradnik ne bi tvegal izdati dovoljenja za takšno podjetje.
Sosedje bodo s pritožbami zasuli vse organe, saj jim bo stalen dim in hlapi delala življenje nevzdržno.

Navedeni so le najosnovnejši razlogi, v resnici jih je veliko več. Uporaba plavža za proizvodnjo kovin v zasebnem domu je izključena.

Če pa upoštevate posebnosti plavža, zlasti način stalnega zgorevanja, ga lahko uporabite za ogrevanje prostorov. To je učinkovita rešitev za oskrbo s toploto tako stanovanjskih kot poslovnih prostorov – garaže, rastlinjakov, pomožnih objektov itd. tlenje materiala v 15–20 urah. To dosežemo zaradi omejenega dovoda zraka, ki ne omogoča aktivnega gorenja goriva in podaljša proces v daljšem časovnem obdobju.

Plavž lahko naredite sami

Peč je običajno izdelana iz kovinskega soda. Previdno izrežite dno (potrebno bo kasneje), namestite sod na vnaprej pripravljeno podlago. Izrezan krog je ojačan z odseki kanalov za večjo težo - pritiskal bo na gorivo, kar spodbuja kompaktno namestitev in učinkovito tlenje. Izrežejo luknjo za dimnik, običajno je dovolj cev s premerom 10 cm, nato pa morate iz pločevine izrezati pokrov za sod, saj se dno že uporablja kot tlak za gorivo. Izrežemo krog ustrezne velikosti in ga previdno privarimo na sod. Prav tako naredi luknjo za cev. Na dnu soda je izrezana luknja za vratca, skozi katera se dovaja gorivo. Spodaj lahko naredite dodatna vrata za odstranjevanje pepela.

Dimnik je privarjen na vrhu, dolžina njegovega ravnega dela (do prvega kolena) mora presegati premer soda (v idealnem primeru je veliko večji). Med delovanjem se peč zelo segreje, zato jo mnogi obložijo z opeko ali ustvarijo zaslon, ki odbija toploto. Optimalen način delovanja najdemo eksperimentalno. Upoštevati je treba ukrepe požarne varnosti, v idealnem primeru je treba za takšno peč dodeliti ločen prostor brez vnetljivih predmetov.

Video: rojstvo jekla

Plavž je eden najstarejših in najbolj preizkušenih modelov. Njegovo učinkovitost je preizkusil čas, tehnološke metode in tehnike so bile natančno preučene in preizkušene. Zmogljivosti plavža so takšne, da bo delovanje takšnih naprav trajalo zelo dolgo, dizajni in tehnologije se bodo izboljšali.

Grodelj se tali v plavžih, ki so jaškasta peč. Bistvo procesa pridobivanja litega železa v plavžih je redukcija železovih oksidov, vključenih v rudo, s plinastimi (CO, H2) in trdnimi (C) reducenti, ki nastanejo pri zgorevanju goriva v peči.

Proces taljenja v plavžu je neprekinjen. Izvorni materiali (sinter, peleti, koks) se nalagajo v peč od zgoraj, segret zrak in plinasto, tekoče ali praškasto gorivo pa se dovajajo v spodnji del. Plini, ki nastanejo pri zgorevanju goriva, prehajajo skozi polnilni stolpec in mu dajejo svojo toplotno energijo. Padajoči naboj se segreje, reducira in nato stopi. Večina koksa se zgori v spodnji polovici peči, ki je vir toplote, del koksa pa se porabi za redukcijo in naogljičenje železa.

Plavž je močna in visoko produktivna enota, ki porabi ogromno materialov. Sodoben plavž porabi približno 20.000 ton polnila na dan in vsak dan proizvede približno 12.000 ton grodlja.

Da bi zagotovili neprekinjeno dobavo in sprostitev tako velikih količin materialov, je potrebno, da je zasnova peči enostavna in zanesljiva pri delovanju v daljšem časovnem obdobju. Zunanjost plavža je obdana s kovinskim ohišjem, varjenim iz jeklene pločevine debeline 25–40 mm. Na notranji strani ohišja je ognjevzdržna obloga, ki se v spodnjem delu peči hladi s posebnimi hladilniki - kovinskimi škatlami, znotraj katerih kroži voda. Zaradi dejstva, da je za hlajenje peči potrebna velika količina vode, nekatere peči uporabljajo evaporativno hlajenje, katerega bistvo je, da se v hladilnike dovaja nekajkrat manj vode kot pri običajnem načinu. Voda se segreje do vrenja in hitro izhlapi, pri čemer absorbira veliko količino toplote.

Notranji obris navpičnega dela plavža se imenuje profil peči. Delovni prostor peči vključuje:

Ognjišče;
moj;
para;
ramena;
rog

Kološnik

To je zgornji del plavža, skozi katerega se nalagajo polnilni materiali in odvaja plavž ali zgornji plin. Glavni del plavžne naprave je polnilna naprava. Večina plavžev ima polnilne naprave z dvojnim stožcem. V normalnem položaju sta oba stožca zaprta in zanesljivo izolirata notranjost peči od atmosfere. Po nalaganju naboja v sprejemni lijak se mali stožec spusti in naboj pade na veliki stožec. Mali stožec se zapre. Ko se določena količina polnila zbere na velikem stožcu, se veliki stožec spusti z zaprtim malim stožcem in polnilo se vlije v peč. Po tem se veliki stožec zapre. Tako je delovni prostor plavža trajno zaprt.

Polnilni material se običajno dovaja v grlo peči z ene strani. Posledično se v lijaku majhnega stožca oblikuje naklon. Dolgotrajno delovanje plavža s poševno polnjenjem je nesprejemljivo. Da bi odpravili ta pojav, se sprejemni lijak in majhen stožec vrtita. Po nalaganju naboja se lijak skupaj s stožcem zavrti za kot večkratnik 60, zaradi česar se po razkladanju več dovodov neenakost popolnoma odpravi.

Sodobne peči lahko namestijo polnilne naprave, ki so po zasnovi bolj zapletene. Namesto velikega stožca je nameščen vrtljivi žleb, katerega kot je mogoče nastaviti. Ta zasnova vam omogoča spreminjanje lokacije dovoda materiala glede na premer vrha.

Med procesom taljenja v plavžu nastane velika količina plina, ki se odstrani iz zgornjega dela peči. Ta vrsta plina se imenuje zgornji plin. Plin vsebuje vnetljive sestavine CO in H2 in se zato uporablja kot plinasto gorivo v metalurški proizvodnji. Poleg tega plin, ki prehaja skozi polnilni stolpec, zajame majhne delce materialov, ki vsebujejo železo, in tvorijo tako imenovani dimni prah. Prah se zbira v posebnih čistilnikih plinov in se uporablja kot dodatek polnilu pri aglomeraciji ali proizvodnji peletov.

moje

Jašek predstavlja večino celotne višine in prostornine peči. Profil gredi, ki je prisekan stožec, ki se širi proti dnu, zagotavlja enakomerno spuščanje in rahljanje polnilnih materialov. Velika višina jaška omogoča toplotno in kemično obdelavo materialov z dvigajočimi se vročimi plini.

Raspar

To je srednji cilindrični del delovnega prostora peči z največjim premerom. Uparjanje ustvari nekaj dodatnega povečanja prostornine peči in odpravi morebitne zakasnitve materialov za polnjenje.

Ramena

To je del profila peči, ki se nahaja pod parno komoro in je prisekan stožec s širokim dnom obrnjenim proti parni komori. Povratni zoženost ramen ustreza zmanjšanju prostornine staljenih materialov med nastajanjem litega železa in žlindre.

Rog

To je spodnji cilindrični del peči, kjer se izvajajo visokotemperaturni plavžni procesi. V peči zgoreva koks in nastaja plavžni plin, prihaja do interakcije med tekočimi fazami, kopičenja tekočih talilnih produktov (grodelj in žlindra) in njihovega občasnega sproščanja iz peči. Kovačnica je sestavljena iz zgornjega ali tujerskega dela in spodnjega ali kovinskega sprejemnika. Dno kovinskega sprejemnika se imenuje luskast.

Na dnu kurišča so litoželezne in žlindrne žlindre, ki so luknje za izpust litine in žlindre. Po sprostitvi litega železa se pipa zapre s posebno ognjevzdržno maso s tako imenovano pištolo, ki je valj z batom. Preden odpremo litoželezno pipo, pištolo napolnimo z ognjevzdržno maso za pipo. Po končani izdelavi litine se pištola pripelje do navojne odprtine in s pomočjo batnega mehanizma se iz pištole iztisne masa navojne odprtine in napolni kanal navojne odprtine. Za odpiranje luknje za pipo iz litega železa se uporablja poseben vrtalni stroj, ki izvrta luknjo v maso za pipo, skozi katero se izpušča litina.

Odprtine za žlindro se nahajajo na višini 1500 - 2000 mm od nivoja odvodne odprtine iz litega železa in so zaprte z zamaškom za žlindro, ki je jeklena palica s konico. Litoželezo in žlindra, ki zapuščata plavž, se usmerjata skozi žlebe v litoželezo in žlindro. Trenutno se žlindra večinoma proizvaja skupaj z litino in se loči od litine s posebno napravo na žlebu peči.

Žlindra, ki teče iz plavža skozi litoželezno pipo, se na kurišču loči od litine z ločilno ploščo in prehodom, ki delujeta kot hidravlično tesnilo. Lito železo visoke gostote prehaja v režo pod ločilno ploščo, medtem ko se lažja žlindra odvaja v stranski žleb.

Če je treba lito železo dobaviti drugim podjetjem, ga na posebnem stroju za ulivanje vlijemo v ingote (ingote), ki tehtajo 30–40 kg.

V zgornjem delu kurišča, na razdalji 2700 - 3500 mm od osi litoželezne pipe po obodu kurišča, so v enakih razmakih nameščene zračne cevi, skozi katere teče pihalo, segreto na 1100 - 1300 °C. se dovaja v peč, kot tudi zemeljski plin in drugi dodatki za gorivo (kurilno olje, gorivo iz premoga v prahu). Vsak plavž ima pihanje iz svojega puhala. Ogrevanje s pihanjem se izvaja v grelnikih zraka regenerativnega tipa, ko se pod vplivom toplote zgorelega plina najprej segreje šoba grelnika zraka iz ognjevzdržnih opek, nato pa se skozi njo spusti zrak, ki odvzame toploto iz šobo. V času ogrevanja šobe se plin in zrak dovajata v zgorevalno komoro za njeno zgorevanje. Produkti zgorevanja, ki gredo skozi šobo, segrejejo in gredo v dimnik. Med obdobjem ogrevanja s plavžem hladen zrak vstopi v ogrevano šobo, se segreje in nato dovaja v plavž. Takoj, ko se šoba toliko ohladi, da zraka ni več mogoče segreti na nastavljeno temperaturo, se prenese na naslednji grelnik zraka, ohlajeni pa se vključi na ogrevanje. Šoba grelnika se hitreje ohladi kot segreje. Zato je blok plavžnih grelnikov zraka sestavljen iz 3–4 naprav, od katerih ena segreva zrak, ostale pa se segrevajo. Profil plavža označujejo premeri, višine in naklonski koti posameznih elementov. Dimenzije nekaterih pečic so prikazane v tabeli 1.

Tabela 1 - Dimenzije peči

Mere, mm	Uporabna prostornina peči, m3
Mere, mm	2000	3000	5000
Premer:
kovati	9750	11700	14900
razpara	10900	12900	16300
Ognjišče	7300	8200	11200
Višina:
poln	32350	34650	36900
uporaben	29200	32200	32200
kovati	3600	3900	4500
rudniki	18200	20100	19500

Dimenzije posameznega dela peči morajo biti med seboj povezane in v določenem razmerju z velikostmi ostalih delov peči. Profil peči mora biti racionalen, kar zagotavlja najpomembnejše pogoje za plavžni proces:

gladko in stabilno spuščanje polnilnih materialov;
ugodna porazdelitev prihajajočega toka plina;
ugoden razvoj procesov predelave in tvorbe litega železa in žlindre.

Glavni količini, ki označujeta dimenzije delovnega prostora, sta uporabna prostornina pečice in uporabna višina. Vključujejo višino in prostornino, napolnjeno z materiali in produkti taljenja. Pri določanju teh parametrov se zgornja raven šteje za oznako spodnjega roba velikega stožca polnilne naprave v spuščenem položaju, spodnja raven pa je raven osi luknje za pipo iz litega železa.

Namen plavža je izvajanje procesov taljenja ferozlitin in litega železa. Za proizvodnjo teh materialov se uporabljajo surovine železove rude. Zgodovina izvora imena takšne opreme sega v 14. stoletje. Izraz »domena« izvira iz besede pihanje. Prve peči so se pojavile v Evropi, nato pa so po 16. stoletju prišle v Rusijo.

Zasnova plavža je naslednja: peč je nameščena na temelju, zunanjost pa pokriva jekleno ohišje. Temelj je precej visok, njegov površinski, toplotno odporen del se imenuje škrbina. Debelina ohišja je običajno od 4 do 6 cm, v njem, ob stenah, so ognjevarni izdelki. Na vrhu temelja je greben, ki je izpostavljen hidrostatičnemu tlaku staljene mase in visokim temperaturam. Zloženke orade, ki se nahajajo znotraj ohišja, obdajajo posebne hladilnike. Predstavljajo jih litoželezne plošče s tuljavami, skozi katere kroži voda.

Oprema nepogrešljiva v črni metalurgiji

Proizvodnja plavžev je ena težjih nalog na področju metalurgije. Toda hkrati ta zasnova sega več kot eno stoletje. Z razvojem znanstvenega in tehnološkega napredka se je zasnova peči nekoliko spremenila, začeli so se dodajati elementi in deli, ki so omogočili močno pospešitev proizvodnega procesa. Poleg tega so številni načini, ki jih je težko nadzorovati, v sodobnih pečeh avtomatizirani.

Delovanje plavžev je pomemben sestavni del sodobne industrije železa in jekla. V sodobni proizvodnji se uporablja samo oprema z visoko stopnjo produktivnosti. Poleg tega so napredni plavži opremljeni s sistemi za avtomatizacijo. Vloga avtomatizacije je reguliranje, nadzor in beleženje glavnih značilnosti taljenja. Sodobna peč lahko nadzoruje nivo polnjenja, dovod rude, temperaturo pihanja in tlak plina.

Produktivnost takšnih peči raste, lahko bi rekli, v koraku s časom. Izboljšave sistema taljenja omogočajo večkratno povečanje produktivnosti opreme.

Diagram plavža daje vizualno predstavo o tem, kako deluje. Tukaj lahko opazujete, kako se zasnova opreme spreminja v območjih z visoko temperaturo. Tudi ob upoštevanju diagrama lahko vidite, kje se vlijejo komponente surovin in do katere stopnje.

Procesi v plavžu potekajo v strogo določenem vrstnem redu. Sama peč ima navpično obliko, primerljivo s tipom gredi. Višina se lahko nekoliko razlikuje, vendar ne presega 35 m, premer strukture je običajno 2,5 - 3-krat manjši. Postopek poteka v določenem zaporedju. Najprej se železo obnovi. Nato se obnovijo drugi elementi - fosfor, žveplo in drugi. Nastala žlindra, ki je že bistveno spremenila svoje sestavine, teče navzdol in se kopiči v območju kurišča. Kemična sestava žlindre določa sestavo litega železa.

Načelo delovanja opreme

Princip delovanja plavža se izraža v več fizikalnih in kemičnih operacijah. Prisotnost teh operacij je določena s temperaturnim območjem same peči in obremenitvijo materiala. Na splošno lahko ločimo naslednje procese:

proces razgradnje apnenca, ki povzroči nastanek ogljikovega anhidrida in kalcijevega oksida;
obnova železa in drugih elementov;
karburizacija železa;
taljenje kovin;
nastajanje in taljenje žlindre;
zgorevanje goriva in drugo.

Grelnik zraka v plavžu je naprava, v kateri je zrak predgret. Ta zrak se nato dovaja v peč. Zgodnja oprema za taljenje litega železa ni imela takega elementa, kot je grelnik zraka. Razvoj naprave je omogočil bistveno znižanje stroškov goriva.

Polnjenje v sodobnem smislu je mešanica koksa, sintra železove rude in topljenih surovin. Pred postopkom taljenja je polnjenje podvrženo posebni pripravi. Najprej ga zdrobimo, nato presejemo. Po presejanju se veliki kosi pošljejo v ponovno drobljenje.

Posledica procesa zgorevanja je povišanje temperature. Najvišja temperatura lahko doseže več kot 2000 stopinj Celzija. Procesi potekajo pod pritiskom vročih plinov. Ko se dvignejo, se ti plini ohladijo na 300-400 stopinj v bližini kokošnika.

Namen peči

Proizvodnja surovega železa v plavžu je pomembna veja železarske industrije. To delo zahteva ne le potrebo po uporabi posebne opreme, ampak tudi natančno upoštevanje določenih tehnologij. Taljenje se izvaja v plavžu iz odpadnih kamnin in rudnih snovi. Rudna snov je lahko rdeča, rjava, spar, magnetna železova ruda ali manganova ruda.

Redukcija železa je ena glavnih faz proizvodnje litega železa. Zaradi tega procesa postane železo trdo. Nato se potopi v paro, ki spodbuja raztapljanje ogljika v likalniku. Tako nastane litoželezo. V vročem delu peči se lito železo začne topiti in počasi teče navzdol v spodnji del.

Načelo delovanja plavža je odvisno od vrste te obsežne naprave. Obstajajo koksarne in oglarne. Prvi delajo na koksu, drugi pa na oglju. Jaščna peč je zasnovana za neprekinjeno delovanje. Oblika te opreme je dva stožca, zložena s širokimi stranicami na dnu. Med temi stožci je del peči, ki ima valjasto obliko - para.

Industrijski plavž, imenovan talilnica, je zasnovan za prenos predelanega materiala iz enega stanja v drugega. Tako se trdno stanje postopoma pod vplivom temperature nad tališčem spremeni v tekoče stanje. Material, doveden v tekoče stanje, je lahko v visečem stanju, pa tudi v kristalizatorju, lončku, rudniški kovačnici ali kopeli na ognjišču. Industrijski plavži se uporabljajo za proizvodnjo kovin iz rud. V njih potekajo procesi taljenja barvnih kovin in jekla, taljenja stekla in drugi.

Popravilo plavžev se lahko izvede na več načinov. Večja popravila se izvajajo po potrebi ali v zvezi z načrtovanimi večjimi popravili. V tem obdobju se neprekinjen proces dela prekine. Večja popravila so razdeljena v tri vrste kategorij. V prvi kategoriji popravil je treba tekoče talilne produkte popolnoma izpustiti iz peči in opraviti temeljit pregled vse opreme. Druga kategorija označuje srednje popravilo z zamenjavo nekaterih elementov. Tretja kategorija popravil je menjava polnilnih naprav in prilagoditev zaščite plavža.

posodobljeno:

2016-08-18

Plavž je nepogrešljiva oprema v metalurških procesih. Takšne peči so se pojavile že dolgo nazaj in so omogočile taljenje surovin železove rude, ki so jih spremenili v različne gospodinjske predmete, vojaško orožje itd. Kako danes izgleda plavž in kakšna je ta enota? O tem v našem materialu.

Fotografija plavža

Plavž ima dolgo zgodovino. Takšne enote so se v Evropi prvič pojavile v 14. stoletju.

Šele nekaj stoletij pozneje, v 16. stoletju, so plavži dosegli rusko ozemlje.

V pečeh se proces taljenja litega železa izvaja neprekinjeno. Na vrhu peči se nalagajo surovine za taljenje, na dnu pa so predvideni sistemi za dovod goriva in kisika. Pri segrevanju se železova ruda tali.

Z visoko zmogljivostjo se peči odlikujejo po dokaj preprosti zasnovi in odlični zanesljivosti. Samo pod takimi pogoji lahko dosežete želeni rezultat delovanja opreme.

Kako pa deluje sodoben plavž?

Zasnova je naprava impresivne velikosti, katere višina lahko doseže 30 metrov ali več;
Premer naprave je približno trikrat manjši;
Stene peči so izdelane iz šamota ali se uporabljajo drugi materiali z odličnimi ognjeodpornimi lastnostmi;
Spodnji del kurišča in podstavek sta izdelana iz karbonskih blokov, ki imajo visoko stopnjo požarne odpornosti. Za zagotovitev, da so lastnosti požarne odpornosti vedno na visoki ravni, so predvideni kovinski hladilniki, skozi katere kroži voda;
Navzven je oprema zaprta v jeklenem ohišju debeline 40 milimetrov;
Zaradi visokotehnološkega pristopa in zmožnosti sodobne tehnologije dosegajo plavži maso več deset tisoč ton;
Ogromna teža okoli 30 tisoč ton zahteva ustrezno podlago;
Temelj je sestavljen iz 4 metre debele betonske plošče s stebrom in nanj pritrjenim monolitnim valjem. Za njihovo izdelavo se uporablja poseben toplotno odporen beton;
Na vrhu temelja je nameščena plavžna peč;
Peč, namenjena taljenju surovin, ima impresivno prostornino, saj se s povečanjem velikosti izboljšuje učinkovitost opreme;
Največji modeli plavžev imajo uporabno prostornino približno 3 tisoč kubičnih metrov;
Na vrhu kovačnice so nameščene posebne cevi, potrebne za dovod zraka. Nameščenih ni več kot 36 enot;
Plavž za delovanje potrebuje ogromno zraka. Za potrebe peči se uporabljajo turbo puhala;
Za ogrevanje zraka je odgovoren grelnik zraka, ki je potreben strukturni element;
Sodobne peči lahko delujejo brez prekinitve 10 let. Pri nakladanju surovin proizvajalec na izhodu prejme lito železo;
Surovine so natovorjene z galošami - to so posebne, kalibrirane porcije, ki jih plavž odlično prenese;
Plavž lahko proizvede približno 5 tisoč ton litega železa na dan;
Postopki nakladanja in priprave so mehanizirani;
Da bi dosegli visokokakovostno taljenje litega železa, zasnova plavža predvideva nekatere pomožne mehanizme za nalaganje in dvigovanje uporabljenih surovin.

Značilnosti dela

Seznanili smo se z zasnovo in nekaterimi lastnostmi plavža. Zdaj je treba razumeti tehnološke procese, ki se pojavljajo v tej industrijski opremi.

Izhodne snovi so rudne snovi. To je lahko katera koli vrsta železove rude ali rude, ki vsebuje mangan.
Plavž je naprava za pridobivanje litega železa in taljenje iz ustreznih surovin.
Pri nalaganju materialov v pečico je pomembno ohraniti določena razmerja. Mešanica, ki je pravilno izbrana v razmerju, se imenuje mešanica. Njegova sestava vključuje rudo, fluks in koks.
Glavni korak v procesu proizvodnje železa je redukcija železa. Železo, pridobljeno s parjenjem, kjer se ogljik raztopi, plavž proizvaja lito železo.
Na najvišjih temperaturnih točkah plavža se lito železo začne taliti.
Zaradi premišljene sheme delovanja plavža je proces zgorevanja neprekinjen. Zgorevanje podpirajo pravilno dovedeni deleži zraka.
Zrak je predgret na zahtevane temperature, ki jih zagotavljajo procesne tehnologije taljenja. Ob dovajanju hladnega zraka se pečica ne bi segrela, ampak bi se ohladila. To bi vodilo do počasnejšega procesa taljenja izdelkov.
Posebna cev zagotavlja odstranjevanje produktov zgorevanja.
Na izhodu plavži proizvajajo lito železo v tekoči obliki, ki se sprošča skozi posebne luknje v spodnjem delu konstrukcije.
Velik lonec zajame staljeno grodlje in ga odpelje v delavnice za nadaljnjo predelavo.
Predelava tekočega železa v jeklo ni obvezna stopnja tehnološkega procesa. Vse je odvisno od tega, na katere naloge se osredotoča metalurško podjetje, ki uporablja plavže.
Ostanki recikliranih materialov ne gredo na odlagališča. Peč zapustijo preko ustreznih naprav. Imenujejo se žlindre. Ti odpadki se uporabljajo za nadaljnjo proizvodnjo gradbenih materialov.

Značilnosti vzdrževanja in popravila

Ker plavži delujejo neprekinjeno, je treba k vprašanju njihovega vzdrževanja pristopiti še posebej skrbno.

Namen vzdrževanja je preprečiti prezgodnjo obrabo. Pri tem se morajo tisti, ki so odgovorni za vzdrževanje, strogo zanašati na tehnični list, ki ga zagotovi proizvajalec za svoje peči;
Če obstajajo posebna pravila delovanja za določen plavž v proizvodnji, se vse vzdrževalne dejavnosti izvajajo strogo na njihovi podlagi;
Če ni seznama pravil, se je treba zanašati na druga gradiva direktiv;
Ko pride do motenj v delovanju, se izvajajo občasna popravila. Hkrati se proces proizvodnje litega železa v plavžu ne sme ustaviti;
Izjema so večja popravila, po potrebi se plavž ustavi.

Obstajajo tri vrste večjih prenov.

Prvovrstno popravilo. V tem primeru je potrebno iz peči odstraniti vse surovine in opraviti vizualni pregled opreme, ki sodeluje v tehnološkem procesu.
Drugorazredna popravila. Zagotavlja zamenjavo elementov, ki imajo pri načrtovanju plavža sekundarno vlogo.
Popravilo tretjega razreda. Pomeni popolno zamenjavo enot, ki so potrebne za polnjenje surovin in doziranje vhodnih materialov.

Nič nenavadnega ni, da se plavži zaprejo zaradi popravil in nadaljnje posodobitve opreme. Na ta način proizvajalec zmanjša pogostost izpada opreme in izgubi manj denarja.

Plavži so edinstvene naprave, ki presenečajo s svojimi dimenzijami in zmogljivostmi.

Produktivnost je določena z velikostjo peči. Največjo moč opazimo, ko je prostornina jaščnih peči 2-5 tisoč kubičnih metrov. m Njihov premer je 11-16 m, višina - 32-37 m.

Diagram plavža

Jaščna peč je sestavljena iz naslednjih elementov:
vrh;
rudniki;
raspara;
ramena;
kovati;
orada.

Kološnik- eden od elementov delovnega prostora, ki predvideva določeno raven materialov, razporejenih po preseku jaška.

moje– cilindrični del plavža, kjer se vzdržuje temperatura, ki zadostuje za taljenje polnila. V istem delu peči se reducira železo.

Raspar– najširši del konstrukcije, namenjen glavnim procesom taljenja. Spodaj so ramena, ki prispevajo k pregrevanju in premikanju taline in žlindre v naslednji del konstrukcije.

Kovačnica je postavljena nad robom, ki je zidan iz šamotne opeke. Kovačnica je del peči, kjer se zbirata in . Med rameni in ognjiščem so tujere za dovod toplega (s kisikom obogatenega zraka) in zemeljskega plina.

Načelo delovanja

Naboj se dvigne s skip dvigalom in pade v sprejemni lijak. Sestavo polnila predstavljajo apnenec, koks, talilni sinter in ruda. Možno je dodati pelete.
Zgornji stožci (veliki in mali) delujejo izmenično in prenašajo mešanico materialov v gred. Med delovanjem plavža pride do postopnega dovajanja polnila. Ogrevanje nastane kot posledica zgorevanja koksa, ki ga spremlja sproščanje toplote.

Temperatura kuriščnega plina se giblje od 1900 do 2100 stopinj Celzija. Sestavljen je iz N 2, H 2 in CO. Pri gibanju v plasti ne prispeva le k njenemu segrevanju, temveč sproži tudi procese redukcije železa. Visoka temperatura plina je dosežena zaradi visoke temperature zraka v grelnikih zraka (1000-2000 stopinj).
Plin s temperaturo 250 - 300 stopinj, ki prihaja iz peči, je zgornji plin, po odstranitvi prahu - udarni plin. Najnižja kurilna vrednost plavžnega plina ustreza 3,5 - 5,5 MJ/m 3 . Sestava je lahko različna, določena kot posledica dovajanja zemeljskega plina in obogatitve piha s kisikom in je predstavljena z naslednjimi snovmi:

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

V bistvu je plin potreben za prenos določene temperature na šobe grelnikov v plavžih. V kombinaciji z zemeljskim ali koksarniškim plinom se uporablja za različne peči, tudi termične in kurilne.
Železo, ki pride v spodnji del plavža, se tali in nabira v peči v obliki litega železa. Tekoča žlindra nastane iz železovih oksidov v kombinaciji z litoželezo in ostane na površini, ker ima manjšo gostoto.

Občasno izstopata lito železo in žlindra skozi ustrezne luknje - lito železo, žlindra. V primerih, ko je količina žlindre nepomembna, se uporablja samo luknja za pipo iz litega železa. Ločevanje žlindre poteka na mestu ulivanja. Temperatura litega železa v tekoči obliki se giblje od 1420 do 1520 stopinj.

Visoka produktivnost plavža je dosežena zaradi prisotnosti močnih grelnikov zraka, ki so regenerativni izmenjevalniki toplote. Grelniki zraka v plavžih se pogosto imenujejo cowperji v čast njihovega ustvarjalca.
Cowper je navpično nameščeno ohišje v obliki valja, izdelano iz pločevine in opečnih pokrovov. Zgorevalna komora grelnika zraka, in sicer njen spodnji del, je sestavljena iz gorilnika in kanala za vroč zrak. V podšobnem prostoru so bili uporabljeni ventili, ki so omogočili povezavo z izhodom v dimni cev in kanal hladnega pihanja.

Sodobna izvedba jaščne peči je izdelana s štirimi kauperji, ki delujejo izmenično: do segrevanja šobe enega od obeh kauperjev pride zaradi dovoda na visoko temperaturo segretih dimnih plinov, skozi tretji kauper pa prodira segret zrak. Četrti cowper je rezervni.

Trajanje pihanja je 50-90 minut, nato se ohlajen kauter segreje in piha v naslednjem najbolj segretem kauterju. Pri segrevanju gorilnik deluje, dimni plini pa skozi odprt ventil neovirano vstopajo v dimnik. V tem času so ventili, ki se nahajajo na kanalih vročega in hladnega pihanja, zaprti.
Kot posledica zgorevanja goriva nastanejo produkti zgorevanja, ki se premikajo navzgor in vstopajo iz zgorevalne komore v prostor pod kupolo, nato pa se spustijo in segrejejo šobo. Šele po tem kurljivi proizvodi s temperaturo 250-400 stopinj vstopijo v dimnik skozi dimni ventil.

Pri pihanju poteka obraten proces: dimna loputa je zaprta, gorilnik ne deluje, medtem ko sta ventila, nameščena na kanalih toplega in hladnega pihanja, odprta. Hladno pihanje se dovaja v prostor pod šobo pod tlakom 3,5-4 atm, nato se premika skozi ogrevano šobo in v segreti obliki prehaja skozi zgorevalno komoro v kanal vročega pihanja, od koder se dovaja v peč.

Pod določenimi pogoji lahko peskanje navlažimo in obogatimo z dušikom ali kisikom. Pri uporabi dušika je možna ekonomična poraba in nadzor procesa taljenja v plavžu. Prihranek koksa je možen tudi zaradi obogatitve piha s kisikom do 35-40 % v kombinaciji z zemeljskim plinom. S povišanjem vlažnosti na 3-5 % je možno doseči višjo temperaturo ogrevanja pihala v kauperju. Takšni rezultati so doseženi zaradi intenzivnejšega prenosa sevalne toplote v šobi.

Višina cowperjev je približno 30-35 m, premer ni večji od 9 m, zgornji in spodnji del šobe pa sta izdelana iz silicijevega dioksida ali opeke z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida in ognjevzdržna. Celice 4545, 13045, 110110 mm so izdelane iz pakiranih opek debeline 40 mm. V plavžih se uporabljajo tudi druge šobe, in sicer šobe sestavljene iz blokov s šestimi stranicami, z vodoravnimi prehodi in okroglimi celicami. Uporabljajo se tudi šobe na osnovi kroglic z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida.

Za vsak kubični meter prostornine opečne šobe je predvidena okvirna ogrevalna površina 22-25 kvadratnih metrov. m Prostornina plavža je 1-2 krat večja od prostornine cowper šobe. Na primer, s prostornino peči 3000 kubičnih metrov. m prostornina bo približno 2000 kubičnih metrov. m (3000/1,5).

Najpogostejši so kauperji, opremljeni z vgrajeno zgorevalno komoro. Med njihovimi glavnimi pomanjkljivostmi so prekomerno segrevanje strehe in deformacija zgorevalne komore kot posledica dolgotrajnega delovanja peči. Kauper gorilnik je lahko oddaljen, zgorevalna komora pa je lahko tudi pod kupolo. Z zunanjim gorilnikom je zagotovljena visoka vzdržljivost in udobje, vendar je cena takšnih naprav najvišja. Cowperji, opremljeni z zgorevalno komoro pod kupolo, so najcenejši, vendar je postopek delovanja bolj zapleten, saj so gorilnik in ventili nameščeni precej visoko.

Med postopkom vpihovanja se temperatura, na katero se segreje zrak (1350-1400 stopinj), postopoma znižuje in se giblje od 1050 do 1200 stopinj. Pri uporabi stacionarnega plavža se takim razlikam izognemo z regulacijo temperature. Zahtevani indikatorji se pojavijo kot posledica dodajanja hladnega zraka, ki prihaja iz kanala hladnega pihanja. Temperatura pihanja se zniža na 1000-2000 stopinj, s tem pa tudi vsebnost hladnega zraka v mešanici.

Približna materialna bilanca za proizvodnjo litega železa v plavžu

Oglejmo si toplotno bilanco taljenja 1 kg litega železa. Pri sestavljanju bilanc se upoštevajo sinter, lito železo, žlindra in plavžni plin.

Peleti: železov (III) oksid – 81 %, silicijev dioksid – 7 %, kalcijev oksid – 5 %, železov (II) oksid – 4 %, oksid in oksid – 1 %, manganov oksid – 0,3 %, fosforjev oksid – približno 0,09 %. %, žveplo - približno 0,03 %.

Aglomerat: železov (III) oksid – 63 %, železov (II) oksid – 16 %, kalcijev oksid – 10 %, silicijev dioksid – 7 %, aluminijev oksid – 2 %, magnezijev oksid in manganov oksid – 1 %, fosforjev oksid – približno 0,25%, žveplo - približno 0,01%.

Lito železo: železo – 94,2 %, ogljik – 4,5 %, mangan – 0,7 %, silicij – 0,6 %, žveplo – približno 0,03 %.

Žlindra: kalcijev oksid – 43 %, silicijev dioksid – 36 %, aluminijev oksid – 10 %, magnezijev oksid – 7 %, manganov oksid – 2 %, železov (II) oksid in žveplo – 1 %.

Plavžni plin: dušik – 44 %, – 25,2 %, ogljikov dioksid – 18 %, vodik – 12,5 %, metan – 0,3 %.

Analizirajmo porabo goriva kot posledico uporabe fluksiranih aglomeratov. Stroški goriva so določeni glede na porabo zemeljskega plina in koksa (510-560 kg ekvivalenta goriva/t zlitine), skupaj s porabo plina za ogrevanje grelnika zraka (90-100 kg ekvivalenta goriva/t zlitine), z izjemo proizvodnje plavžnega plina (170-210 kg ekvivalenta goriva/t zlitine). Posledično je skupna poraba naslednja: 535 + 95 - 190 = 440 (kg s.e./t zlitine).

Glede na to, da je bila določena količina goriva že porabljena za proizvodnjo koksa in aglomerata (približno 430-490 kg na 1 tono zlitine oziroma 1200-1800 kg na 1 tono zlitine), je skupna potrebna poraba primarnega goriva za proizvodnjo tone zlitine je: 440 + 40 + 170 = 650 (kg s.e./t), od tega se 170 in 40 kg s.e./t, preračunano na tono zlitine, porabi za proizvodnjo koksa.

Produktivnost plavža ocenjujemo s faktorjem uporabne prostornine (VUF). Indikator se izračuna kot razmerje med uporabnim volumnom konstrukcije in taljenjem litega železa v 24 urah. Za sodobne peči je norma 0,43-0,75 kubičnih metrov. m dan/t. Nižji kot je CIPO, učinkovitejša je uporaba pečice.
Bolj logično je, da kazalnik obravnavamo kot razmerje med produktivnostjo in enoto prostornine. Bolj priročno je uporabiti indikator specifične produktivnosti plavža (Pu = 1/KIPO), katerega vrednost je 1,3-2,3 tone (kubičnih m/dan).

Z upoštevanjem teh priporočil lahko prihranite gorivo:

Povečanje tlaka plina na vrhu na 1,5-2 atm (z zmanjšanjem prostornine plinov je mogoče zmanjšati odstranjevanje zgornjega prahu ali povečati hitrost pihanja);
uporaba goriva iz premoga v prahu v peči za prihranek približno 0,8 kg koksa na kilogram goriva iz premoga v prahu;
povečanje temperature, na katero se segreje zrak v kauperjih, da se zmanjša poraba koksa;
uporaba toplote kauperjevih izpušnih plinov za povečanje temperature zraka in plavžnega plina, preden se dovedeta v zgorevalno komoro;
dobava ogrevanih redukcijskih plinov na enak način kot v metalizacijskih pečeh (možno je zmanjšati porabo koksa, možno je prihraniti do 20% goriva);
uporaba fizične toplote iz ognjevitih tekočih žlindre (rešitev tega problema je obetavna, vendar še ni bila izvedena zaradi periodičnega sproščanja žlindre).