Угольная шихта что это такое
угольная шихта
Полезное
Смотреть что такое «угольная шихта» в других словарях:
Шихта — [burden; charge] смесь материалов, загруженных в металлургическую печь и другие агрегаты для получения конечных продуктов (например, металла, штейна) с заданным химическим составом, и уровнем свойств. В состав металлургической шихты входят руда,… … Энциклопедический словарь по металлургии
офлюсованная шихта — [fluxed charge] аглошихта, в состав которой введена известь для частичного или полного офлюсования SiO2 или Аl2O3; первородная шихта [virgin charge] металлическая шихта, полученная переплавом исходных материалов (руды или продуктов ее прямого… … Энциклопедический словарь по металлургии
металлизованная шихта — [metallized charge] шихта (преимущественно в виде окатышей), полученная восстановлением железной руды (концентрата, окатышей) газом или углеродом при t Энциклопедический словарь по металлургии
мартеновская шихта — [open hearth charge] шихта, для переработки в мартеновской печи; содержит, в основном, передельный чугун, лом, железную руду и флюсы; Смотри также: Шихта угольная шихта офлюсованная шихта … Энциклопедический словарь по металлургии
доменная шихта — [burden] шихта для получения чугуна или ферросплавов в доменной печи; содержит в основном железорудное сырье, кокс и флюсы; Смотри также: Шихта угольная шихта офлюсованная шихта … Энциклопедический словарь по металлургии
металлическая шихта — [metal charge] шихта, состоящая целиком из твердых металлов и сплавов (из чугуна, лома, вторичных металлов и т.д.); Смотри также: Шихта угольная шихта офлюсованная шихта металлизованная шихта … Энциклопедический словарь по металлургии
сталеплавильная шихта — [steelmaking charge] шихта, подлежащая переработке в сталеплавильных печах; содержит в основном передельный чугун, лом, железную руду и флюсы; Смотри также: Шихта угольная шихта офлюсованная шихта … Энциклопедический словарь по металлургии
Днепровского бассейна речные порты — основные воднотранспортные центры, организующие перевозки грузов и пассажиров по Днепру и его притокам, связывающим промышленные и с. х. районы УССР и частично БССР с приречными пунктами бассейна, и перевалку грузов на железные дороги и с … Большая советская энциклопедия
coal blend — Смотри угольная шихта … Энциклопедический словарь по металлургии
Доменное производство — Начиная с XIII в., в Европе появились для выделки чугуна и железа печи, которые у нас назывались домницами (у немцев Stuck ofen ами, Wolf ofen ами, y французов fourneau à loupe, у англичан high bloomery furnace, у шведов крестьянскими или… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Что такое шихта — ее виды, роль в производстве, шихтарник
Шихта — это определенный набор компонентов, предназначенных для загрузки в топку домны или иного высокотемпературного оборудования с целью получения на выходе конечного продукта с определенными свойствами и химическим составом. Шихта в металлургии определяет состав и характеристики выплавляемого материала.
Само понятие «состав шихты» в промышленных масштабах носит обобщенный характер. Определяющим фактором для него служит конечный продукт металлургии. В качестве компонентов шихты могут выступать:
Флюсы применяются для защиты расплавленного металла от воздействия на него активных компонентов воздушной среды. Водород и кислород, проникающие в расплав, негативно влияют на его механические свойства, а также приводят к неоднородности химической среды в расплавленном металле. Подобное воздействие влечет за собой неравномерность показателя прочности по всей массе сплава. В качестве флюсов используют хлориды, карнолиты, фториды кальция или натрия.
Попадание шлаков в шихту происходит по причине загрязнения исходного сырья кремнеземом. Его взаимодействие в процессе плавки с чистым металлом приводит к формированию оксидов железа, которые и являются источником естественного шлака.
Виды шихт
Шихтовые материалы классифицируют в зависимости от разновидности получаемого на выходе сплава:
Компоненты, из которых формируют шихтовые материалы, оказывают прямое влияние на технические свойства конечного продукта.
Производство стали
Предназначенная для плавки стали шихта состоит из:
Шихтование требует грамотного подхода к расчетам и составлению смеси, подлежащей переработке в металлургических агрегатах. Выбор компонентов для шихты при производстве стали основан на нескольких основных правилах.
Металлошихта, полученная путем восстановления железной руды газом или углеродом, используется для получения стали с минимальным количеством примесей. Основу металлической шихты составляет твердый или жидкий чугун, а также стальной лом. При этом марка лома должна соответствовать конечному продукту. Применение большого количества жидкого чугуна предполагает добавку в качестве окислителей окатышей или железной руды.
Важным компонентом, напрямую определяющим свойства стали, является тип используемого флюса. Обычно применяется известняк (содержащий не более 2% фосфора и серы), а также шамотный бой или плавиковый шпат.
Основным условием применения известняка в качестве флюса является отсутствие в нем влаги, что представляет собой серьезную проблему из-за способности данного материала активно впитывать влагу даже при краткосрочном хранении. Стандартами предписан определенный химический состав известняка. Он примерно на 55% состоит из кальция, содержит до 3,5% оксида марганца, до 1% кремнезема, до 0,4% оксида железа, до 0,15% серы, до 0,03% фосфора.
Технология плавки стали в мартеновских печах позволяет в качестве окислителя применять не только кислород, но и руду, содержащую железо, при условии, что в ее составе отсутствует фосфор и кремнезем.
Производство чугуна
Согласно статистике почти 90% выпускаемого в нашей стране чугуна приходится на технологию с применением особых печей-вагранок. Из-за избытка газов в такой рабочей среде шихта для выплавки чугуна должна иметь определенный состав.
Основными составляющими шихты на чугунолитейном производстве являются:
Особенностью литейных чугунов служит высокое содержание (до 3,5%) кремния. На основе этого показателя происходит деление материала на марки. ГОСТ 4832-80 четко определяет химический состав литейных чугунов. Кроме кремния в них может содержаться до 1,5% марганца, до 1,2% фосфора, до 0,05% серы. Вес одной чугунной чушки не должен быть больше 25 кг для удобства их перевозки и загрузки в печь.
Передельные литейные чугуны отличаются низким (до 1,3%) содержанием кремния в своем составе. Их использование улучшает показатель жидкотекучести и прочности, снижает вероятность образования отбела на поверхности металла. Минус их применения заключается в необходимости включения в состав шихты ферросплавов.
Ферросплавы необходимы для обогащения состава сплава кремнием и марганцем. Наиболее востребованы ферросплавы марок ФС75Л и ФС45. Маркировка указывает на содержание в их составе кремния (75% и 45% соответственно, остальная часть железо).
Примерно три четверти шихт в чугунолитейном производстве составляет лом, который делится на несколько категорий согласно ГОСТ2787-75. В качестве лома предприятия используют не только собственные отходы, но и покупное вторичное сырье. К кусковому лому применяются определенные требования относительно предельного веса и габаритных размеров.
Основным топливом для печей-вагранок служит шихта с преобладанием каменноугольного литейного кокса. С учетом процентного содержания серы и показателя зольности ее делят на три типа. Важным критерием является содержание влаги (не более 5% для любой из марок). Коксовая литейная шихта обладает большим удельным весом, что положительно влияет на степень теплоотдачи.
В роли флюсов чаще всего выступает известняк, более чем на половину состоящий из оксида кальция.
Производство сплавов цветных металлов
Шихта для выплавки цветных металлов содержит:
Основной особенность выплавки цветных металлов является потребность в легировании тугоплавких металлов легкоплавкими, и наоборот.
Лидером в цветной металлургии являются бронзы, для производства которых необходимы:
Вторым по степени востребованности продуктом цветной металлургии является алюминий. Повысить показатели прочности конечного материала позволяет обогащение применяемого вторичного сырья лигатурами мелкозернистого алюминия.
Подготовка шихты для коксования
Шихтование угля предполагает собой тщательное смешивание измельченного топлива различных марок. Состав смеси определяется техническими характеристиками конечного продукта, и формируется с учетом технического анализа характеристик различных видов угля (коксуемость, спекаемость, давление распирания, конечная усадка).
На практике редко применяют строго фиксированный состав смеси. К примеру, шихтовка металлургического кокса предполагает смешивание:
Повысить спекаемость поможет ввод в качестве органической добавки каменноугольного пека.
Шихтарник
При больших объемах перерабатываемых материалов на металлургическом производстве для приемки, проверки, хранения сырья и подготовки шихты используют рудные склады.
Современное производство оснащено механизированными шихтарниками, позволяющими ускорить все этапы подготовки шихты. Готовую шихту непосредственно перед обжигом подсушивают в специальных барабанах до уровня влажности в пределах 5-6%.
Для перемещения шихты в плавильные печи применяется специальное оборудование. Загрузчик шихты представляет собой сложное аппаратное оснащение, особенности конструкции которого зависят от типа плавильного оборудования и способа загрузки шихты.
Принципы составления шихты
Шихту составляют из нескольких компонентов (групп, шахтогрупп), и многие ее свойства не являются аддитивной величиной (толщина пластического слоя, выход жидкоподвижных продуктов в центробежном поле, кажущаяся вязкость, газопроницаемость, вспучиваемость и др.).
Угольные шихты коксохимических предприятий в пластическом состоянии характеризуются в основном следующими показателями: индексом вспучивания (ИГИ−ДМетИ) 12−39 мм; толщиной пластического слоя 14−17 мм; индексом Рога (RI) 50−65.
Между спекаемостью и показателями свойств металлургического кокса нет прямой и однозначной связи. Поэтому ни один из методов определения спекаемости не может самостоятельно служить для прогноза качества кокса в широком диапазоне его свойств. Все лабораторные методы пока еще являются прогнозирующими в оценке коксующих свойств углей или шихт, однако они не позволяют перейти непосредственно к промышленному коксованию. Поэтому при подборе угольных шихт для новых коксохимических заводов, особенно при проектировании коксохимических предприятий для зарубежных стран, а также при значительных изменениях состава шихт действующих заводов приходится пользоваться методами ящичного коксования, полупромышленных и опытных промышленных коксований. Последние дают наиболее надежные и достоверные данные.
Таким образом, при составлении шихты предусматривают получение кокса, имеющего определенные физико-химические свойства и технический состав (содержание минеральных веществ, серы и т. д.), следят за тем, чтобы угольная смесь обеспечивала необходимую полноту спекания, а в период перехода в пластическое состояние − достаточное, но не опасное для кладки коксовых печей давление распирания, способствующее образованию хорошей структуры и кусковатости кокса. Наряду с этим стремятся обеспечить надлежащий выход газа и химических продуктов коксования. Соотношение в шихте углей отдельных технологических групп определяется как ресурсами, так и свойствами. Таким образом, состав угольных шихт подбирают на основании спекаемости и коксуемости отдельных компонентов, их взаимовлияния при коксовании в смесях, технического анализа, а также с учетом особенностей технологических свойств угольных смесей, например давления распирания, конечной усадки и т. п.
Металлургия — отрасль производства, которая изготавливает промышленные металлы и сплавы. Ее конечная цель — получение расплава, отвечающего требованиям государственных стандартов, как по химическому составу, так и по механическим свойствам. Процесс выплавки имеет множество особенностей, каждая из которых сильно влияет на качество продукции. Одним из таких факторов являются исходные материалы или, другими словами, шихта.
Общие сведения
Шихта представляет собой набор компонентов, которые необходимы для выплавки сплава. Шихта загружается непосредственно внутрь печного оборудования. Химический состав ее разнообразен и зависит от конкретно выплавляемого материала.
В состав шихт могут входить как чистые металлы, так и отходы производства: бракованная продукция, стружка, отливки, прибыля и литники.
Помимо этого шихта содержит флюсы и шлаки. Шлаки попадают в шихту в результате загрязнения исходных материалов, в частности кремнеземом. При плавке он взаимодействует с чистым металлом, образуя оксиды железа, что и служит причиной образования естественного шлака.
Флюсы представляют собой карнолиты, фториды и хлориды натрия или кальция. Их основное назначение в шихте — защита расплавленного металла от взаимодействия с воздушной средой. Газы, содержащиеся в воздухе, особенно водород и кислород, при попадании в расплав значительно снижают его механические свойства. Также данные процессы являются причиной неоднородности химического состава металла и, как результат, неравномерного распределения прочности по площади сплава.
Виды шихт
В зависимости от типа получаемого сплава выделяют следующие разновидности шихтовых материалов:
Разберем теперь каждый пункт более подробно.
Чугунолитейное производство
Около 90% выплавки всего чугуна в России выполняется шихтами с использованием специальных печей — вагранок. Это вносит свои коррективы в химический состав шихтовых мемориалов, т. к. в среде присутствует избыточное количество газов.
Основными материалами шихт для чугунолитейного производства являются передельные и литейные чушковые чугуны, ферросплавы, отходы собственного производства.
Химический состав литейных чугунов регламентируется ГОСТом 4832-80. Их главная особенность — это высокий процентный состав кремния (до 3,5%). В зависимости от его содержания литейные чугуны подразделяют на марки. Также данный шихтовой материал включает в себя такие элементы как марганец (до 1,5%), фосфор (до 1,2%) и серу (до 0,05%). Масса одной чушки литейного чугуна не должна превышать 25 килограмм. Делается это для удобства транспортировки и загрузки шихты в печь.
Отличием передельных чугунных шихт (ГОСТ 805-75) от литейных является пониженное количество кремния в своем химическом составе, которое не превышает 1,3%. Такие чугуны отмечаются более высоким значением жидкотекучести, прочностных свойств и меньшей вероятностью образования отбела на поверхности металла. Недостатком же будет дополнительная необходимость в использовании ферросплавов.
Основное назначение ферросплавов при производстве чугунов — доводка сплава по составу, в частности по марганцу и кремнию. Одними из наиболее распространенных марок ферросилиция являются ФС45 и ФС75Л, включающие в своем составе соответственно 45 и 75% кремния. Остальная часть приходится на железо.
Около 75% шихт при изготовлении чугунов приходится на лом, который получается в результате отходов собственного производства или закупается на стороне. Существуют специальные стандарты (ГОСТ 2787-75), регулирующие состав вторичных отходов. В зависимости от этого лом подразделяется на определенные категории, и устанавливаются допустимые габариты и масса отдельных кусков.
Для вагранок основным материалом для топлива является шихта на основе каменноугольного литейного кокса. Согласно ГОСТ 3340-71 она подразделяется на 3 вида. Главным критерием здесь служит количество серы в составе и процент зольности. Содержание влаги во всех марках кокса не должно превышать 5%.
От доменного кокса литейная коксовая шихта отличается более высоким удельным весом, что означает наличие более высокой теплотворной способности. Как правило, в качестве флюсов применяют известковые породы, на 50% процентов состоящие из оксида кальция.
Сталелитейное производство
Шихта для плавки стальных сплавов преимущественно состоит из ферросплавов, флюсов, передельного коксового чугуна и стального лома.
Существует несколько принципиальных правил, которыми руководствуются при выборе материалов шихты:
Наибольшее значение на свойства стали оказывает тип флюса. Как правило, флюсы представлены в виде известняка, плавикового шпата или шамотного боя. Наибольшее распространение в производстве получил известняк, процент содержания серы и фосфора которого не превышает 2%.
Химический состав металлургического известняка регламентирован стандартами. В него входят такие элементы как оксид кальция (до 55%), оксид марганца (до 3,5%), кремнезем (до 1%), оксид железа (до 0,4%), серы (до 0,15%) и фосфора (до 0,03%).
Использование известняка предусматривает отсутствие влаги в его составе, что является проблемой, т. к. он активно впитывает ее из окружающей среды даже при непродолжительном хранении.
При плавке стали в мартеновских печах в качестве окислителя помимо традиционного кислорода применяют железосодержащие руды, но при условии, что она не имеет кремнезема и фосфора в своем составе.
Плавка сплавов цветных металлов
Шихта для выплавки цветных металлов включает в себя первичные металлы, лом соответственного типа сплава, отходы собственного производства (литники, прибыля) и специальны лигатуры.
Главной особенностью плавки цветных металлов является необходимость легирования легкоплавких сплавов тугоплавкими материалами, и наоборот. Несоблюдение данного правила приводит легкоплавкие сплавы к перегреву, а тугоплавкие сплавы к образованию зональной ликвации.
Самыми востребованными тяжелыми сплавами в цветной металлургии являются бронзы. Для их изготовления требуется наличие следующих первичных металлов:
Лом медных сплавов также применяется как шихта при плавке бронз и латуней. На производстве он представлен в виде чушек. Основные требования к медному лому изложены в ГОСТе 614-79.
Вторым по популярности цветным сплавом является алюминий. В промышленности в качестве первичного металла используют алюминий марок А99 и А85 ГОСТ 11069-85.
Лом алюминия перед переплавкой подвергают предварительному рафинированию, т. е. введению в состав сплава лигатур мелкозернистого алюминия. Это необходимо для увеличения прочностных характеристик металла и снижения уровня химической ликвации.
Шихта
Шихта [burden; charge] — смесь материалов, загруженных в металлургическую печь и другие агрегаты для получения конечных продуктов (например, металла, штейна) с заданным химическим составом, и уровнем свойств. В состав металлургической шихты входят руда, концентрат, флюс, кокс или уголь и оборотные материалы: пыль, шлак, съемы и др. Шихтовые материалы железнодорожным транспортом подают в закрытый склад и разгружают в железобетонные отсеки, бункеры, на шихтовом дворе. Шихту загружают в агрегат либо в виде однородной смеси (порошковой, кусковой, брикетирования), приготовленной вне агрегата, либо порциями, состоящими из отдельных компонентов шихты, хранящимися на шихтовых дворах:
Полезное
Смотреть что такое «Шихта» в других словарях:
ШИХТА — (нем. Schicht). 1) смена рабочих на горных заводах. 2) рудная смесь, готовая для сплава. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ШИХТА нем. Schicht. а) Смена рабочих на горных заводах. b) Смесь руд с… … Словарь иностранных слов русского языка
шихта — (не рекомендуется шихта) … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке
ШИХТА — (немецкое Schicht), смесь исходных материалов, а в некоторых случаях (например, при выплавке чугуна в доменной печи) и топлива в определенной пропорции, подлежащая переработке в металлургических, химических и других агрегатах … Современная энциклопедия
ШИХТА — (нем. Schicht) смесь в определенной пропорции сырых материалов, а в некоторых случаях (напр., при выплавке чугуна в доменной печи) и топлива, подлежащая переработке в металлургических, химических и других агрегатах … Большой Энциклопедический словарь
ШИХТА — ШИХТА, шихты, жен. (нем. Schicht) (метал.). Смесь материалов (руда, металл, уголь, флюс и др.) в определенных пропорциях, идущая в плавку в металлургических печах. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
ШИХТА — ШИХТА, ы, жен. (спец.). Смесь сырых материалов (а иногда, напр. при выплавке чугуна, также и топлива), предназначенная для переработки в специальных агрегатах. Заложить шихту в плавильную печь. | прил. шихтовый, ая, ое и шихтовой, ая, ое.… … Толковый словарь Ожегова
ШИХТА — жен., нем. горное: смесь руд с плавнями, слой засыпки. | Одна смена рабочих, при работе сменами. Шихтплац и шахтарнак, место, где смешивают руду с плавнями. Шихтмейстер, звание горн. чиновника 13 или 14 класса. Толковый словарь Даля. В.И. Даль.… … Толковый словарь Даля
шихта — сущ., кол во синонимов: 8 • аглошихта (1) • германизм (176) • девушка (126) • … Словарь синонимов
шихта — Подготовленные в соответствии с шихтовкой плавки составляющие ее материалы. [ГОСТ 18169 86] Тематики оборудование для литья … Справочник технического переводчика
Шихта — – смесь различных компонентов, предназначенная для приготовления формовочной огнеупорной массы, шликера или расплава. [ГОСТ Р 52918 2008] Рубрика термина: Огнеупоры Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Шихта — (немецкое Schicht), смесь исходных материалов, а в некоторых случаях (например, при выплавке чугуна в доменной печи) и топлива в определенной пропорции, подлежащая переработке в металлургических, химических и других агрегатах. … Иллюстрированный энциклопедический словарь