Wielki piec

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Legenda:
1. Nadmuch gorącego powietrza
2. Strefa topienia
3. Strefa redukcji FeO
4. Strefa redukcji Fe2O3
5. Strefa wstępnego nagrzewania
6. Zasilanie pieca wsadem
7. Gazy wylotowe
8. Kolumna wsadu
9. Żużel
10. Surówka
11. Wylot gazu wielkopiecowego
Wielki piec w zakładach w Duisburgu

Wielki piecpiec szybowy do wytapiania surówki ze wsadu składającego się z rudy żelaza z dodatkiem koksu i topników.

Tlenek żelaza(III), Fe2O3 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym żelazo występuje na III stopniu utlenienia. Związek ten jest głównym składnikiem rdzy, najczęściej spotykany spośród tlenków żelaza.Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 7, niemetal z grupy 15 (azotowców) układu okresowego. Stabilnymi izotopami azotu są N i N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości), a jego zawartość w litosferze Ziemi wynosi 50 ppm. Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotyny oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka, alkaloidy i wiele innych). Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).

Opis[ | edytuj kod]

Wielki piec ma gruszkowaty kształt dwóch stożków ściętych złączonych podstawami. Cała konstrukcja ma około 40 metrów wysokości. Wsad zasypuje się od góry, przez zamykany otwór zwany gardzielą. Część pieca tworzona przez górny stożek nazywa się szybem i jest zasobnikiem surowca. Koks pełni rolę paliwa oraz reduktora tlenków żelaza. Proces palenia podtrzymywany jest powietrzem wtłaczanym szeregiem dysz usytuowanych na poziomie złączenia podstaw stożków. Topniki ułatwiają oddzielenie od metalu zawartych w rudzie zanieczyszczeń i skały płonnej (nieużytecznej części kopaliny). Stopiony metal zwany surówką zbiera się w części tworzonej przez stożek dolny zwanej garem. Niepożądane składniki wsadu w wyniku reakcji z topnikami i tlenem z atmosfery pieca tworzą żużel, który również spływa do gara i, jako lżejszy, unosi się na powierzchni surówki. Co pewien czas surówka i żużel odprowadzane są z pieca przez oddzielne otwory spustowe. Wydajność wielkiego pieca to 2 do ponad 10 tysięcy ton surówki na dobę. Oprócz żużla produktem ubocznym jest gaz wielkopiecowy, będący mieszaniną tlenku węgla, azotu i dwutlenku węgla.

Piec szybowy – rodzaj pieca przemysłowego z wysoką, szybową komorą (stąd pochodzi nazwa) używanego do przetapiania materiałów. Pierwsze piece szybowe znane były już parę tysięcy lat temu - późne odmiany dymarki. Obecnie używany do wytopu metali, wypalania wapna lub przetwarzania minerałów w wysokich temperaturach. Przykładowe piece szybowe można zobaczyć na terenie pola Piast, byłej Kopalni Węgla Kamiennego Nowa Ruda.Dymarka – dawny piec hutniczy, w którym przez redukcję tlenkowych rud żelaza za pomocą węgla drzewnego otrzymywano żelazo w postaci gąbczastej, zawierającej żużel.

Gaz ten, spalany w nagrzewnicach, służy do ogrzewania wdmuchiwanego powietrza, co znacznie podnosi efektywność procesu.

Wielki piec pracuje w procesie ciągłym, od rozpalenia do wygaszenia pieca upływa kilka lat, a przerwanie pracy jest zwykle wymuszone uszkodzeniem wyłożenia ogniotrwałego.

Zasada pracy i konstrukcja wielkiego pieca wywodzi się z dymarki. Przyjmuje się, że pierwsza konstrukcja, którą można by nazwać wielkim piecem, powstała około 1400 roku. Drogą eksperymentów zmieniano kształt i wymiary, węgiel drzewny który był początkowo stosowany jako paliwo zastąpiono koksem (1735). Istotnym usprawnieniem było też zastosowanie nadmuchu gorącym powietrzem (1828) w miejsce nadmuchu powietrzem nieogrzanym.

Powietrze (łac. aër) – mieszanina gazów i aerozoli składająca się na atmosferę ziemską. Pojęcie jest stosowane przede wszystkim w odniesieniu do tej części powłoki gazowej, której chemiczny skład jest wyrównany wskutek cyrkulacji gazów w troposferze (zob. homosfera, warstwa o grubości do 100 km), bywa jednak odnoszone również do wszystkich sfer ziemskiej atmosfery, o różnym składzie chemicznym i właściwościach fizycznych.Gaz wielkopiecowy - produkt uboczny wytwarzany podczas procesów wielkopiecowych. Jego skład zależy od wsadu wielkopiecowego i waha się w granicach: 9-16% dwutlenku węgla, 23-30% tlenku węgla, 0,5-4% wodoru, 52-64% azotu, 1% metanu.
Rozmiary

Przykładowy piec w Hucie Katowice ma 41 m wysokości, a z osprzętem odpowiedzialnym za wsad - 97 m. Takie rozmiary pozwalają uzyskać w jednym procesie ok. 300 ton surówki.

Podstrony: 1 [2] [3]




Warto wiedzieć że... beta

Żelazo (Fe, łac. ferrum) – metal z VIII grupy pobocznej o dużym znaczeniu gospodarczym, znane od czasów starożytnych.
Huta Katowice (obecnie ArcelorMittal Poland oddział Dąbrowa Górnicza, wcześniej Mittal Steel Poland, Ispat Polska Stal S.A., Polskie Huty Stali SA) to zlokalizowany w Dąbrowie Górniczej kombinat metalurgiczny zajmujący się hutnictwem żelaza.
Dwutlenek węgla (nazwa systematyczna: ditlenek węgla; nazwa Stocka: tlenek węgla(IV)), CO2 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym węgiel występuje na IV stopniu utlenienia.
Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców.
Węgiel drzewny (roślinny), czerń węglowa, C.I. 77266 (E153) – lekka, czarna substancja wytwarzana z drewna w procesie suchej destylacji. Głównym składnikiem jest węgiel pierwiastkowy, zanieczyszczony popiołem i licznymi związkami organicznymi.
Tlenki – nieorganiczne związki chemiczne, zbudowane z tlenu i innego pierwiastka chemicznego. Powstają w wyniku reakcji pierwiastków z tlenem (utlenianie, spalanie) oraz rozkładu związków zawierających tlen. Najbardziej rozpowszechnionymi tlenkami są: woda (H2O), krzemionka, czyli główny składnik piasku kwarcowego (SiO2), dwutlenek węgla (CO2).
Metr – jednostka podstawowa długości w układach: SI, MKS, MKSA, MTS, oznaczenie m. Metr został zdefiniowany 26 marca 1791 roku we Francji w celu ujednolicenia jednostek odległości. W myśl definicji zatwierdzonej przez XVII Generalną Konferencję Miar i Wag w 1983 jest to odległość, jaką pokonuje światło w próżni w czasie 1/299 792 458 s.

Reklama