Vysokopecní výroba – Technologické rysy výroby v PJSC Mariupol Iljič železáren a oceláren
hlavní způsob zpracování přírodních surovin železné rudy získat litina (někdy feroslitiny a ligatury). Vysokopecní tavba byla zvládnuta již ve 14. století a od té doby, více než 500 let, se její technologie prakticky nezměnila. Podstatou vysokopecního procesu je redukce železa z oxidů a výroba roztaveného nauhličeného kovu (litiny) resp. struska, které se od sebe snadno oddělují díky rozdílu hustoty (hustota litiny je přibližně 2.5krát vyšší než hustota strusky).
Tavení surového železa ze železnorudných materiálů se provádí ve vysokých pecích. Vysoká pec je v každém okamžiku naplněna materiály obsahujícími železo: pevnými (v šachtě, párou a na hrdle), měkčenými (v ramenech, páře a spodní části šachty), kapalnými (v nístěji a kovové nádobě) a Kola, který zůstává pevný po celém objemu trouby. Ve spodní části pece tvoří koks jakousi náplň, která zajišťuje potřebný plynodynamický režim tavení, úplnost procesů redukce železa a nauhličování kovů. Nístěj pece má otvory pro vypouštění tekutých tavicích produktů (odpichové otvory) a pro zavádění dmýchání do vnitřního prostoru pece (dmýchací trubice). Vysokopecní vzduch se skládá ze vzduchu (někdy obohaceného kyslíkem), ohřátého na 1000–1350 °C, s přísadami snižujícími palivo (zemní plyn, uhelný prach, topný olej atd.). V nístěji pece se vytváří oxidační zóna, kde hoří koks a přísady redukující palivo, čímž vzniká plyn složený z dusíku, oxidu uhelnatého a vodíku. Oxidační zóna má nejvyšší teplotní úroveň (2000–2500 °C) v peci. Plyn vytvořený v oxidační zóně stoupá vzhůru; jak se pohybuje, mění se jeho teplota, množství a složení. Především se do něj přidává oxid uhelnatý, který vzniká v důsledku reakcí redukce oxidů železa, křemíku, fosforu, manganu a dalších prvků uhlíkem z koksové náplně. Složení plynu se mění především v důsledku výskytu redukčních reakcí: oxid uhelnatý se mění na oxid uhličitý a vodík se mění na vodu. Zahřátím vsázky se plyn ochladí na teplotu 100–300 °C. Vsázkové materiály jsou do pece zaváženy periodicky a jejich doba setrvání v peci je 5–8 hodin. Jak se uvolňuje prostor ve spodní části pece v důsledku spalování koksu a tavení železné rudy, vsázkové materiály klesají a postupně se ohřívají stoupajícími plyny. Zároveň se z nich odpařuje vlhkost, rozkládají se uhličitany, oxidy železa se redukují oxidem uhelnatým a vodíkem. Při teplotě cca. Při teplotě 1200 °C začíná měknutí a následně tavení materiálů za vzniku litiny a strusky. Struska se získává z odpadních hornin železnorudných materiálů, koksového popela a tavidla (pokud se používá při tavení); Struska je hlavním regulátorem chemického složení litiny. Složení litiny se tvoří v procesu kapek roztaveného kovu, které stékají po náplni koksu a interagují se struskou. Teplota litiny na výstupu je obvykle 1380–1420 °C, strusky – 1450–1500 °C. Kapalné produkty tavení se z pece periodicky uvolňují (jak se hromadí).
Přečtěte si článek Neželezné kovy: seznam, názvy, klasifikace a použití.
Čtěte také VYSOKÉ PECE A TAvidla
1 – nakládací nálevka; 2 – nakládací dopravník; 3 – můj; 4 – odpich pro strusku; 5 – dmýchací trubice; 6 – nosič strusky; 7 – litinový odpichový otvor; 8 – litinový nosič; 9 – výfukové plyny; 10 – čištění plynu; 11 – ohřívače vzduchu
Vysoká pec je jednou z nejúčinnějších jednotek šetřících materiál; Výtěžnost železa pro litinu je 99.5–99.8 %. Vysoká pec zaujímá klíčové postavení ve struktuře hutního podniku. Kvalita litiny vyrobené ve vysoké peci určuje parametry následného ocelářského procesu, vysokopecní plyn slouží jako základ energetického hospodářství podniku a vysoká pec využívá (prostřednictvím aglomerační výroby) většinu vlastních odpadů hutní výroby. Vysokopecní výroba je prakticky bezodpadová, protože vysokopecní struska je samostatný hotový výrobek, po kterém je poptávka neméně než litina, a vysokopecní kal a prach jsou stálými složkami vsázky slinovacího procesu.
Vysoká pec: Co to je, jak se to objevilo, jak to funguje?
Vysoká pec je tavicí pec používaná k tavení kovových rud, především železa a mědi.
První vysoké pece: historie vzhledu
První vysoké pece se objevily v západní Evropě kolem poloviny 14. století.
Již ve starověku se lidé naučili získávat železo v sýrárnách. Pro tyto účely zcela postačovaly tavitelné rudy nalezené na povrchu země. Již ve středověku však rapidně vzrostla potřeba železa a vyvstala potřeba využívat žáruvzdorné rudy.
K extrakci železa z takové rudy byla zapotřebí velmi vysoká teplota tavení. Teplota může být zvýšena zvýšením výšky pece nebo zvýšením foukání. Tak byla sýrová pec nahrazena novou tavicí pecí zvanou stukofen. Vyšší a mnohem dokonalejší štuk byl začátkem na cestě k vytvoření vysoké pece. Navzdory tomu, že se proces získávání železa z rudy nezměnil, došlo k jasnému pokroku. Uzavřená šachta ve stukofenu umožnila koncentrovat teplo a díky výšce dosahující 3,5 m se tavba stala rovnoměrnější a ucelenější a zvýšila se míra využití rudy.
Časem žáruvzdorné rudy vyžadovaly silnější tryskání. Do konce 14. století byly tavicí pece zdokonaleny o hydromotory, které poháněly kožené měchy. Díky tomu zesílilo foukání, které ovlivnilo celý proces. Teplota v peci se tak zvýšila, že když se železo z rudy redukovalo, většina se začala měnit na litinu. To řemeslníky zprvu nemile překvapilo, protože nový kov se nedal kovat, nedal svařit, byl křehký a nehodí se z něj vyrábět odolné nástroje nebo ostré zbraně.
První vysoká pec se objevila v roce 1630 ve městě Tula.
Teplota vysoké pece
Nejvyšší teplota trouby je v horní části topeniště. Tam se vyvíjí až do 2250 °C. Jak se pohybujete nahoru, teplo klesá a nahoře dosahuje 270 °C. V různých výškách ve vysoké peci se ustavuje určitá teplota, díky které dochází k chemickým procesům přeměny rudy na kov. Na konci dne nemůžete zvednout litinu holýma rukama. Jeho teplota je 1400 °C.
Výbušný přívod do vysoké pece
Foukání – Přívod vzduchu speciálními foukacími stroji do průmyslových pecí, pecí atd. aby se urychlily procesy v nich probíhající.
Přečtěte si článek Kde se hliník nachází a jak se těží: hlavní zdroje a procesy
Moderní nucený provoz výkonných vysokých pecí vyžaduje zásobovat je tryskáním o odpovídajícím tlaku a teplotě. První dva z těchto parametrů zajišťují dmychadla a poslední provoz ohřívačů vzduchu.
Čtěte také: Chování alkalických kovů ve vysoké peci
Vysokopecní ohřívač (možnosti názvu: ohřívač vzduchu, regenerátor, cowper) je zařízení pro ohřev vzduchu (studený dmychadlo vycházející z dmychadla) před jeho přivedením do vysoké pece. Zavedení ohřívačů vzduchu se stalo nejefektivnějším způsobem úspory paliva (koksu) v celé historii výroby vysokých pecí.
Princip činnosti vysoké pece
Nejprve se litina taví ze železných rud ve speciálních pecích zvaných vysoké pece. Proto se proces výroby litiny ze železných rud nazývá vysokopecní proces.
Vysoká pec má velké množství speciálních zařízení a mechanismů, které zajišťují kontinuitu procesu. Většina mechanismů funguje automaticky. Můžete se podívat na schéma výše!
Směs rudy, koksu a tavidla se připravuje v určitém poměru pro plnění do vysoké pece. Tato směs se nazývá směs. Speciální výtah – skip pohybující se po nakloněných drahách – přivádí vsázku do horní části vysoké pece, odkud vstupuje do pece přes zavážecí zařízení.
Pro udržení intenzivního spalování naloženého koksu je potřeba velké množství vzduchu. Vzduch je do pece přiváděn speciálními otvory ve spodní části pece, které se nazývají otvory dmychadel. Aby vzduch prorazil vysoký sloupec vsázky a pronikl do všech částí topeniště a také aby bylo zajištěno dostatečné množství kyslíku pro shoření veškerého paliva, je do topeniště vháněn vzduch pod tlak 1-2 ati. Vzduch se ohřívá na teplotu 600-800°, protože vstřikování velkého množství studeného vzduchu snižuje teplotu uvnitř pece, v důsledku čehož se proces tavení rudy zpomaluje.
Vzduch se ohřívá v ohřívačích vzduchu, které jsou postaveny vedle vysoké pece. Ohřívače vzduchu jsou ohřívány vysokopecním (pecním) plynem získaným při tavení litiny. Vysokopecní plyn se předběžně čistí od prachu ve speciálních zařízeních na čištění plynu. Produkty spalování z ohřívačů vzduchu jsou odváděny komínem.
Tekutá litina vyrobená v peci je spouštěna do její spodní části, odkud je periodicky vypouštěna otvorem zvaným litinový odpichový otvor. Ve speciálních velkokapacitních pánvích se litina z vysoké pece dopravuje do oceláren ke zpracování na ocel nebo do licího stroje na výrobu surového železa.
Gang, tavidla a palivový popel tvoří v peci tekutou strusku, která má nižší měrnou hmotnost než litina, a proto se nachází nad tekutou litinou. Struska je odváděna z pece odpichovým otvorem strusky a posílána ke zpracování a dalšímu využití jako stavební materiál nebo na skládku strusky.
Vysoká pec pracuje kontinuálně na protiproudém principu: výchozí materiály jsou nakládány shora, postupně klesají dolů, mění se na litinu a strusku a plyny zahřáté ve spodní zóně pece stoupají vzhůru, aby se setkaly s výchozími materiály. Pec má vnější ocelový plášť, nazývaný plášť, a vnitřní zdivo neboli vyzdívku. Vyzdívka musí stabilně odolávat opotřebení třením průběžně klesajících sloupců surovin, odolávat vysokým teplotám, aniž by došlo k roztavení nebo deformaci. K vyzdívce se proto používají kvalitní šamotové cihly.
Co je to vysoká pec a jaké procesy v ní probíhají?
Co je to vysoká pec? To je srdce hutní výroby. Vysoká pec hraje důležitou roli ve výrobním procesu výroby železa. Litina je zase surovinou pro výrobu oceli, ze které se následně vyrábí ocelový plech, trubky, kovové profily a další kovové výrobky.
Přečtěte si článek Hlavní fyzikální a chemické procesy vysokopecního tavení při výrobě litiny – TECHNOLOGIE KONSTRUKČNÍCH MATERIÁLŮ
Čtěte také: Rozklad tavicích materiálů ve vysoké peci
Historie vysoké pece
Vysoké pece se v Rusku objevily kolem roku 1630, zatímco evropské obdoby výroby vysokých pecí sahají až do čtrnáctého století. První vysoké pece byly vytápěné dřevem a studený vzduch byl přiváděn ručně. Výrobní odpad byl vysoký a efektivita využití surovin nízká. Touha po efektivnější výrobě litiny přiměla D. B. Nilssona k patentování vynálezu horkého tryskání. Vzduch přiváděný do pece se ohříval na 150 stupňů Celsia. A v roce 1857 vynalezl E. A. Cowper ohřívače vzduchu, které umožnily ušetřit velké množství koksu. Obecně řečeno, co je to vysoká pec? Jedná se o pec pro tavení železné rudy, pro další výrobu kovu, který se následně využívá v těžkém, válcování kovů, dopravě a dalších průmyslových odvětvích.
Konstrukce vysoké pece
Výroba litiny je energeticky náročný proces charakterizovaný uvolňováním velkého množství tepla. Abychom pochopili, co je vysoká pec, stojí za to si představit vysokou konstrukci dosahující 35 metrů. Hmotnost naložené vysoké pece může být 30 tisíc tun. Taková struktura vyžaduje pevný základ. Pokládá se formou monolitického betonového základu do výšky čtyř metrů. V místě plánovaného umístění topeniště pece je základ položen ze žárobetonu. Celá konstrukce pece je podepřena sloupy.
Pec je umístěna ve spodní části konstrukce a nese největší váhu: tavený kov, strusku a vlastně celou vysokou pec. Pec je vyložena přes kovárnu a přes ni je přiváděn horký vzduch pomocí speciálních otvorů. Na tuto část vysoké pece jsou kladeny nejvyšší požadavky z hlediska materiálů, těsnosti, požární odolnosti a odolnosti proti opotřebení.
Nad pecí je pracovní plocha, ve které probíhá proces technologické redukce železné rudy a ještě výše je nakládací vsázka. Toto je zjednodušený, schematický popis konstrukce vysoké pece; ve skutečnosti se jedná o komplexní, high-tech strukturu s přesně definovanými funkcemi. K čemu slouží vysoká pec? Primárně pro tavení litiny.
Jak funguje vysoká pec
Je to obrovská vertikální pec, která pracuje nepřetržitě. Surovina je přiváděna do pece shora přes nakládací šachtu. Surovinou pro tavení jsou koks, železná ruda a přísady (vápenec), které pomáhají vytahovat z rudy zbytečné nečistoty. Naložené suroviny jsou ohřívány horkým vzduchem v hlavní části vysoké pece. Během procesu ohřevu koksovatelné uhlí hoří a uvolňuje oxid uhelnatý, který slouží k procesu redukce železné rudy. Strusky, které se objevují při redukci železné rudy, jsou kombinovány s přísadami (vápenec). V této fázi je struska v kapalném stavu a uvolněný kov je v pevném stavu.
Kov klesá dolů pecí a prochází procesem napařování. V této části pece dosahuje teplota 1200 stupňů Celsia, což napomáhá roztavení kovu. Struska, která má nižší hustotu než kov, zůstává na roztaveném povrchu kovu, což zabraňuje oxidačním procesům. Rychlost, s jakou probíhá proces spouštění surového železa vysokou pecí, se nazývá produktivita. Čím rychleji se to stane, tím vyšší je koeficient produktivity vysoké pece. Separace strusky a hotové litiny se provádí v poslední fázi speciálními otvory a má své vlastní technologické vlastnosti.
Výrobky pro vysoké pece
Výrobní proces ve vysoké peci produkuje tři produkty:
Související příspěvky:
- Obecná charakteristika vysokopecní výroby
- Tavení železa
- Hutní tepelná technika ->
- Obecné schéma vysokopecního procesu
Vysokopecní výroba, výroba litiny redukčním tavením železných rud nebo aglomerovaných koncentrátů železné rudy ve vysokých pecích. Vysokopecní výroba je odvětvím metalurgie železa.
Litina byla známá od 4. do 6. století. př.n.l E. Vysokopecní výroba vznikla jako výsledek rozvoje procesu foukání sýra – „přímé“ výroby železa v pevném stavu přímo ze železné rudy jeho redukcí v nízkých pecích nebo šachtových pecích (domech) na dřevěné uhlí. První vysoké pece se objevily v Evropě v polovině 14. století a v Rusku kolem roku 1630, poblíž Tuly a Kaširy. Na Uralu byla první litina vyrobena v roce 1701 a v polovině 18. století. Díky rozvoji uralské metalurgie se Rusko dostalo na 1. místo na světě, které si drželo až do počátku 19. století. Do poloviny 18. stol. Jediným palivem při výrobě vysokých pecí je dřevěné uhlí. V roce 1735 A. Derby použil uhelný koks při tavení vysokých pecí.
Hlavní vývojové etapy: použití parního dmychadla (I. I. Polzunov, 1766), zahřátí výbuchu, vynález regeneračního cihlového ohřívače vzduchu (E. Kauper, 1857). V roce 1913 Rusko vyrobilo 4,2 milionu tun surového železa a zařadilo se na 5. místo na světě. V roce 1940 vyrobil SSSR 15 milionů tun surového železa (3. místo na světě) a od roku 1947 byl Sovětský svaz na druhém místě za Spojenými státy. V roce 1970 obsadil SSSR 1. místo na světě. Tavení surového železa v SSSR v roce 1971 činilo 89,3 milionů tun M.A. hrálo hlavní roli v rozvoji výroby vysokých pecí v SSSR. Pavlov, M.K. Kurako, I.P. Bardin. Vysokopecní výroba v SSSR se vyznačuje použitím vysoce mechanizovaných a automatizovaných jednotek a vyspělé technologie.
Výchozí materiály (vsázka) při výrobě vysokých pecí jsou: železná ruda, manganová ruda, aglomerát, pelety, dále palivo a tavidla. Tavidný aglomerát (přes 90 %), který obsahuje 50-60 % Fe s bazicitou 1,1-1,3, byl široce používán ve vsázce vysokých pecí SSSR; Použití tavených pelet se rozšiřuje. Nejdůležitější vlastnosti vsázkových materiálů obsahujících železo, které určují technické a ekonomické ukazatele vysokopecního tavení, jsou: obsah železa, složení hlušiny, množství škodlivých nečistot, jakož i distribuce velikosti částic, pevnost a redukovatelnost. Hlavním palivem ve vysokopecní výrobě je uhlí Výpočet optimálního složení vsázkových materiálů metodami lineárního programování je koks. Rozšiřuje se tavení s náhradou části koksu plynným, kapalným nebo pevným palivem vháněným do nístěje vysoké pece. Jako tavidla se používá vápenec a někdy dolomit.
Hlavní typy litiny tavené ve vysokých pecích jsou: surové železo, používané pro výrobu oceli v ocelárnách; slévárna, používaná pro litinové odlitky; speciální litiny. Vedlejší produkty Vysokopecní výroba: vysokopecní plyn [spalné teplo 3,6-4,6 MJ/m3 (850-1100 kcal/m3)] po očištění od prachu se používá k ohřevu dýmu v ohřívačích vzduchu i v továrních kotelnách , koksovny, aglomerace a některé další dílny; vysokopecní struska se používá především v průmyslu stavebních hmot; kouřový prach odstraněný z pece a zachycený systémem čištění plynu, obsahující 30-50 % Fe, se po předběžné aglomeraci (hlavně aglomerací) vrací zpět do vsázky vysoké pece.
Vysokopecní provoz závodu s plným metalurgickým cyklem má zpravidla minimálně 3 vysoké pece s ohřívači vzduchu a systémem čištění plynu. Zásoba vsázky (koks na 6-12 hodin, aglomerát nebo ruda, stejně jako tavidla na 1-2 dny provozu pece) je uložena v bunkrech kozlíku (společné pro všechny vysoké pece). Na mnoha hutních provozech je součástí vysokopecní dílny tzv. rudný dvůr, kde se skladuje hlavní zásoba železných rud, stohovaná nakladači rud. Tvorba stohu a sběr materiálů z něj se provádí s přihlédnutím ke zprůměrování rud. Vysokopecní dílna disponuje také stroji na odlévání železa.
Vysoká pec, vysoká pec, je velká metalurgická, svisle umístěná šachtová tavicí pec pro tavení surového železa a feroslitin ze surovin železné rudy. Nejdůležitějším rysem vysokopecního procesu je jeho kontinuita po celou dobu pecní kampaně (od stavby pece až po její generální opravu) a protiproud stoupajících dmýchacích plynů se sloupcem materiálu, který neustále klesá a seshora narůstá s novými částmi. poplatku. První vysoké pece se v Evropě objevily v polovině 1630. století, v Rusku kolem roku XNUMX.
Popis a procesy.
Vysoká pec je nepřetržitě pracující šachtová jednotka. Vsázka se nakládá shora, přes standardní nakládací zařízení, které je zároveň plynovým uzávěrem vysoké pece. Bohatá železná ruda (v současné době zůstávají zásoby bohaté železné rudy pouze v Austrálii a Brazílii), aglomerát nebo pelety se získávají ve vysoké peci. Někdy se brikety používají jako rudné suroviny.
Vysoká pec se skládá z pěti konstrukčních prvků: horní válcová část – vršek, nezbytný pro plnění a efektivní distribuci vsázky v peci; největší výškově se rozšiřující kuželová část je dřík. Ve kterých probíhají procesy ohřevu materiálů a redukce železa z oxidů; nejširší válcovou částí je parní komora, ve které probíhají procesy měknutí a tavení redukovaného železa; zužující se kónická část – ramena. Kde se tvoří redukční plyn – oxid uhelnatý; válcová část – pec, která slouží k akumulaci tekutých produktů vysokopecního procesu – litiny a strusky. A také horní – dmýchací zóna, kde je kombinovaný dmychadlo vháněno do pece a spodní část – příruba
V horní části topeniště jsou dmýchací otvory – otvory pro přívod dmýchání ohřátého na vysokou teplotu – stlačeného vzduchu obohaceného kyslíkem a uhlovodíkovým palivem.
Na úrovni trysky se vyvine teplota asi 2000 °C. Jak se pohybujete nahoru, teplota klesá a nahoře dosahuje 270 °C. V peci se tak ustavují různé teploty v různých výškách, díky čemuž dochází k různým chemickým procesům přechodu rudy na kov.
V horní části topeniště, kde je přísun kyslíku dostatečně velký, koks hoří, vzniká oxid uhličitý a uvolňuje se velké množství tepla.
Oxid uhličitý, opouštějící zónu obohacenou kyslíkem, reaguje s koksem a tvoří oxid uhelnatý – hlavní redukční činidlo vysokopecního procesu.
Oxid uhelnatý, který stoupá vzhůru, interaguje s oxidy železa, odstraňuje z nich kyslík a redukuje je na méně oxidovaný oxid.
Kovová tavenina získaná jako výsledek reakce stéká po kapkách dolů přes horký koks a nasycuje se uhlíkem, což vede ke slitině obsahující 2,14 – 6,67 % uhlíku. Tato slitina se nazývá litina. Kromě uhlíku obsahuje malý podíl křemíku a manganu. V desetinách procenta obsahuje litina i škodlivé nečistoty – síru a fosfor. Kromě litiny se v peci tvoří a hromadí struska, ve které se shromažďují všechny škodlivé nečistoty.
Dříve byla struska vypouštěna samostatným odpichovým otvorem pro strusku. V současnosti se litina i struska vypouštějí litinovým odpichem současně, tím se při míchání zvyšuje kontakt mezi litinou a struskou a část síry v litině přechází do strusky. K oddělování litiny a strusky dochází mimo vysokou pec – ve skluzu, pomocí oddělovací desky skimmerového zařízení z důvodu rozdílných hustot tekutých tavicích produktů. Litina oddělená ze strusky jde do litinových pánví nebo do pánví mísiče. Struska se sype struskovými skluzy do struskových misek.
Moderní pec spolu se všemi konstrukcemi a kovovými konstrukcemi, vyzdívkou (žáruvzdorným zdivem) a v ní obsaženými vsázkovými materiály a tavícími produkty může mít hmotnost přes 30 tisíc tun Tato hmota se musí rovnoměrně přenášet do země. Spodní část základu (základna) je provedena ve formě masivní betonové desky o tloušťce až 4 m. Na základnu spočívají sloupy nesoucí kovové konstrukce pece (pažnice). Horní část základu (pařez) je monolitický válec ze žárobetonu, na kterém je umístěna nístěj pece.
Nístěj vysoké pece je spodní část vysoké pece, válcového vnitřního tvaru a kuželového (někdy válcového) vnějšího tvaru. Kovárna je vybavena zařízeními pro uvolňování litiny a strusky (litinové a struskové odpichové otvory) a zařízeními (duchy) pro vhánění vzduchu ohřátého (na cowperech) na 1100–1400 °C, obohaceného kyslíkem na 23–25 %. Topeniště vysoké pece je nejkritičtější částí její konstrukce. Hromadí se zde až 1000 a více tun roztavených tavicích produktů – litiny a strusky. Celý sloupec vsázky o hmotnosti 9-12 tisíc tun působí tlakem na dno nístěje Tlak plynů z nístěje je 0,4-0,5 MPa a jejich teplota v oblastech spalování koksu dosahuje 1700-2100 °C. Uvnitř pece se neustále pohybuje a obnovuje koks, tekuté surové železo a struska a pecní plyny. V podstatě jde o výkonný kontinuálně se pohybující reaktor. V tomto ohledu jsou na konstrukce pece kladeny přísné požadavky na pevnost, těsnost a požární odolnost. Hlavními konstrukčními prvky kovárny jsou plášť, chladiče, litinový a struskový odpichový otvor a dmýchací zařízení.
Jedná se o obdélníkový kanál o šířce 250-300 mm a výšce 450-500 mm. Žlab je proveden v ohnivzdorném zdivu topeniště ve výšce 600-1700 mm od povrchu příruby. Kanály pro struskové odpichové otvory jsou položeny ve výšce 2000-3600 mm. Kanál litinového odpichového otvoru je uzavřen žáruvzdornou hmotou. Litinový odpichový otvor se otevírá vyvrtáním otvoru o průměru 50-60 mm pomocí vrtačky. Po uvolnění litiny a strusky (u moderních velkých vysokých pecí se litina a struska uvolňují litinovými odpichovými otvory) se otvory ucpou pomocí elektrické pistole. Špička pistole vstupuje a do ní je pod tlakem přiváděna žáruvzdorná hmota s odpichovým otvorem z pistole. Odpich strusky na vysoké peci je chráněn vodou chlazenými prvky, které se souhrnně nazývají struskové zátky a pákovou konstrukcí s pneumatickým pohonem ovládaným dálkovým ovladačem. Velkoobjemové vysoké pece (3200–5500 m³) jsou vybaveny čtyřmi střídavě pracujícími litinovými odpichovými otvory a jedním struskovým odpichem. Uvolňování surového železa a strusky z vysoké pece zahrnuje následující operace:
- 1. otevření litinového odpichového otvoru (v případě potřeby ve struskovém odpichu);
- 2. údržba související přímo s únikem litiny a strusky;
- 3. uzavření litinového odpichového otvoru (pokud byla struska uvolněna odpichovým otvorem strusky, pak odpichovým otvorem strusky);
- 4. oprava odpichového otvoru a okapů.
Provoz vysoké pece začíná jejím foukáním. V tomto případě se topeniště a ramena zatíží koksem a hřídel se zatíží tzv. ofukovací vsázkou. Do plně zatížené pece se přivádí ohřátý dmychadlo (snížené množství), koks se zapálí a začíná spouštění materiálů. První uvolnění surového železa a strusky se provádí po 12-24 hodinách, poté se množství výbuchu a zatížení rud (poměr hmotnosti rudy k hmotnosti koksu v krmivu) postupně zvyšuje a několik dní poté foukání vysoké pece dosahuje normální produktivity.
Nepřetržitý provoz (kampaň) vysoké pece od foukání do foukání (zastavení pro velké opravy) trvá 5-6, v některých případech 8-10 let i více, během nichž je pec 1-2x zastavena na tzv. průměr. opravy výměny opotřebovaného důlního zdiva. Tavení litiny ve výkonných pecích v jedné kampani dosahuje 5-8 milionů tun litiny i více.
Řízení provozu (chodu) vysoké pece spočívá v regulaci (v souladu s jakostí surovin a druhu tavené litiny) složení vsázky, množství, teploty a vlhkosti foukání, jakož i množství krmiva nebo pořadí nakládání jednotlivých složek vsázky a úroveň vsázky. Postup vysoké pece je řízen měřicími přístroji, které zaznamenávají hlavní parametry zatížení, tryskání, kychtového plynu a teploty zdiva pece na různých úrovních.
Rozšířilo se tavení se vstřikováním přídavných druhů paliva, obohacování výbuchu kyslíkem a práce se zvýšeným tlakem kychtových plynů. S rostoucím tlakem v horní části se tlakový rozdíl mezi spodní a horní částí vysoké pece zmenšuje; to vede k rovnoměrnějšímu vybíjení náplně, zlepšuje proces regenerace plynů a snižuje odstraňování prachu.
Vysoká pec se vyznačuje vysokým stupněm automatizace. Na moderní vysoké peci jsou všechny operace vkládání vsázky prováděny automaticky: sada komponent vsázky s proséváním jemných částic, vážením, transportem na vrchol a vkládáním do pece podle daného programu. Automaticky je udržována optimální úroveň nabití a rozložení vsázkových materiálů na vrcholu, tlak kychtového plynu, spotřeba vody na chlazení, teplota a vlhkost foukání, jakož i obsah kyslíku v něm a spotřeba zemního plynu. Automatické spínání ohřívačů vzduchu a řízení jejich topného režimu. Automatické analyzátory zajišťují nepřetržitý záznam složení vysokopecního plynu a otřesu. Zavádějí se automatické řídicí systémy pro dodávku výbušniny a zemního plynu, a to jak pro celkový průtok, tak pro jednotlivé dmyšny.
Nové vysoké pece jsou vybaveny centralizovanými monitorovacími a řídicími systémy, které zajišťují průměrování přístrojových ukazatelů a výpočet komplexních ukazatelů provozu pece. Probíhají práce na komplexní automatizaci vysokých pecí včetně řízení tepelného režimu vysoké pece pomocí počítače.
Výkon vysoké pece závisí především na kvalitě surovin a stupni přípravy pro tavení. Hlavní ukazatele: denní produktivita vysoké pece v tunách a spotřeba koksu na 1 tunu surového železa. V SSSR je produktivita vysokých pecí někdy charakterizována koeficientem využití užitečného objemu (kipo), tj. poměrem užitečného objemu v m3 k denní tavbě surového železa v tunách s objem 3000 m3 je 7000 tun surového železa denně. V roce 1970 bylo průměrné kipo 0,597 (v některých případech 0,43-0,45). Spotřeba koksu na jednotku vyrobené litiny má velký ekonomický význam kvůli vysokým nákladům na koks. Použití přídavného paliva umožňuje snížit spotřebu koksu o 8-20% a tím snížit cenu litiny. V SSSR při tavení surového železa z dobře připravené vsázky bohaté na železo je spotřeba koksu 550-600 kg/t a v některých závodech – ne více než 450-500 kg/t.
Zlepšení vysoké pece je zaměřeno na zlepšení přípravy surovin pro tavení, zvýšení výkonu (objemu) vysokých pecí, zavedení pokročilé technologie a automatické řízení provozu vysoké pece.