Доменная печь как устроена – устройство, принцип работы, выплавка, производство металла

Доменная печь как устроена – устройство, принцип работы, выплавка, производство металла

Доменная печь используется в металлургии для выплавки чугуна и ферросплавов из шихты. Она имеет высокую производительность, поэтому в последнее время для обогрева частного дома многие мастера делают такие печи самостоятельно. Эти печи также имеют другое название — печи шахтного типа или печи длительного горения.

Устройство большой доменной печи.

Доменная печь, сделанная своими руками, работает по тому же принципу, что и ее промышленный вариант, она позволяет максимально эффективно использовать топливо, а его расход значительно снижается. Такая печь — лучшее решение для обогрева дома, дачи, гаража, теплицы.

Основной особенностью, которую имеет самодельная доменная печь, является то, что процесс горения топлива в ней затягивается на длительное время.

Такая домна, сделанная своими руками, может работать на угле, дровах и даже опилках. Можно купить печь длительного горения в магазине, но если все сделать своими руками, то экономия получится солидная.

Почему самодельная доменная печь такая экономичная

Традиционная печь на твердом топливе имеет несколько недостатков:

• низкий уровень КПД;
• топливо необходимо закладывать часто;
• нельзя автоматизировать процесс.

Самодельная доменная печь всех этих недостатков лишена, и вместо процесса горения топлива в топке происходит его тление. За счет этого выделение тепла идет постоянно, и на одной загрузке такая печь может работать в автономном режиме до 15-20 часов.

Самодельная доменная печь

Схема доменной печи, для производства собственными силами.

Если вы решили сделать такую конструкцию своими руками, то будьте готовы к тому, что при выполнении работ будет много грязи и шума, поэтому выполнять их лучше всего на улице.

Основным секретом такой конструкции является наличие специального ограничителя доступа воздуха к углю или дровам. Он пропускает небольшое количество кислорода, которого достаточно для поддержания тления загруженной порции топлива, при этом активного горения не происходит, поэтому тепло выделяется равномерно длительное время.

Для того чтобы сделать эту печь самостоятельно, вам потребуются такие расходные материалы и инструменты:

• бочка или труба большого размера;
• два отрезка трубы;
• швеллер;
• рулетка, уровень, молоток, ножовка по металлу;
• листовая сталь
• сварочный аппарат, электроды;
• раствор и кирпичи для фундамента.

Сначала необходимо на бочке срезать верх, делать это надо аккуратно, так как она вам понадобится в дальнейшем. Вместо бочки можно использовать трубу большого диаметра. Чтобы сделать дно для трубы, лучше приварить прямоугольный лист металла, он придаст ей большую устойчивость.

Из листа вырезается круг, диаметр которого немного меньше диаметра бочки, в нем делается отверстие под другую трубу. Приваривают трубу диаметром 10 см к стальному кругу. Снизу к этому кругу привариваются отрезки швеллера, они служат для того, чтобы придавливать топливо по мере его прогорания.

Для крышки бочки берут лист метала или отрезанную ранее верхнюю часть и в ней делают отверстие для трубы. Для того чтобы закладывать топливо, необходимо вырезать люк и установить дверцу. Под ней делается дверца для удаления остатков закладки.

Фундамент и дымоход

Так как металлическая часть конструкции будет во время работы сильно нагреваться, устанавливать печь необходимо на фундамент. Ее вес небольшой, и углубление для фундамента делать не обязательно, выполняется простая плита, которая может состоять из слоя кирпича, покрытого раствором.

Для удаления продуктов горения необходимо сделать дымоход. Можно взять трубу диаметром от 15 см. Для эффективной его работы нужно, чтобы прямая часть была больше диаметра бочки. Лучше дымоход не изгибать, а если это необходимо, то угол изгиба должен быть больше 45 градусов.

Что касается отражателя, то его можно устанавливать или не устанавливать. При наличии отражателя такая печь будет работать еще эффективнее, так как он позволяет перераспределять тепловые потоки.

Особенности монтажа

Такую печь можно обложить кирпичом, но если она находится в отдельном или подсобном помещении, то делать это не обязательно.

1. Части дымохода должны соединяться в направлении, обратном движению дыма.
2. Возле печи нельзя располагать легковоспламеняющиеся предметы, вокруг нее должно быть свободное пространство.
3. Дымоход надо делать разборным, чтобы его можно было периодически чистить.
4. К бочке можно присоединить трубопровод в виде петли, по которой будет проходить жидкость в систему отопления. Таким образом можно будет отапливать уже не одну комнату, а весь дом.
5. Для возможности регулирования интенсивности отопления возле котла в систему монтируется кран, при помощи которого можно будет ограничивать поток горячей жидкости.

Самодельная печь длительного горения является отличным решением для отопления дачи, гаража или теплицы, когда нет централизованного или газового отопления и денег для покупки дорогостоящего оборудования.

Доменная печь своими руками — лучшее решение

Доменная печь используется в металлургии для выплавки чугуна и ферросплавов из шихты. Она имеет высокую производительность, поэтому в последнее время для обогрева частного дома многие мастера делают такие печи самостоятельно. Эти печи также имеют другое название — печи шахтного типа или печи длительного горения.

Устройство большой доменной печи.

Доменная печь, сделанная своими руками, работает по тому же принципу, что и ее промышленный вариант, она позволяет максимально эффективно использовать топливо, а его расход значительно снижается. Такая печь — лучшее решение для обогрева дома, дачи, гаража, теплицы.

Основной особенностью, которую имеет самодельная доменная печь, является то, что процесс горения топлива в ней затягивается на длительное время.

Такая домна, сделанная своими руками, может работать на угле, дровах и даже опилках. Можно купить печь длительного горения в магазине, но если все сделать своими руками, то экономия получится солидная.

Почему самодельная доменная печь такая экономичная

Традиционная печь на твердом топливе имеет несколько недостатков:

• низкий уровень КПД;
• топливо необходимо закладывать часто;
• нельзя автоматизировать процесс.

Самодельная доменная печь всех этих недостатков лишена, и вместо процесса горения топлива в топке происходит его тление. За счет этого выделение тепла идет постоянно, и на одной загрузке такая печь может работать в автономном режиме до 15-20 часов.

Вернуться к оглавлению

Самодельная доменная печь

Схема доменной печи, для производства собственными силами.

Если вы решили сделать такую конструкцию своими руками, то будьте готовы к тому, что при выполнении работ будет много грязи и шума, поэтому выполнять их лучше всего на улице.

Основным секретом такой конструкции является наличие специального ограничителя доступа воздуха к углю или дровам. Он пропускает небольшое количество кислорода, которого достаточно для поддержания тления загруженной порции топлива, при этом активного горения не происходит, поэтому тепло выделяется равномерно длительное время.

Для того чтобы сделать эту печь самостоятельно, вам потребуются такие расходные материалы и инструменты:

• бочка или труба большого размера;
• два отрезка трубы;
• швеллер;
• рулетка, уровень, молоток, ножовка по металлу;
• листовая сталь
• сварочный аппарат, электроды;
• раствор и кирпичи для фундамента.

Сначала необходимо на бочке срезать верх, делать это надо аккуратно, так как она вам понадобится в дальнейшем. Вместо бочки можно использовать трубу большого диаметра. Чтобы сделать дно для трубы, лучше приварить прямоугольный лист металла, он придаст ей большую устойчивость.

Из листа вырезается круг, диаметр которого немного меньше диаметра бочки, в нем делается отверстие под другую трубу. Приваривают трубу диаметром 10 см к стальному кругу. Снизу к этому кругу привариваются отрезки швеллера, они служат для того, чтобы придавливать топливо по мере его прогорания.

Для крышки бочки берут лист метала или отрезанную ранее верхнюю часть и в ней делают отверстие для трубы. Для того чтобы закладывать топливо, необходимо вырезать люк и установить дверцу. Под ней делается дверца для удаления остатков закладки.

Вернуться к оглавлению

Фундамент и дымоход

Так как металлическая часть конструкции будет во время работы сильно нагреваться, устанавливать печь необходимо на фундамент. Ее вес небольшой, и углубление для фундамента делать не обязательно, выполняется простая плита, которая может состоять из слоя кирпича, покрытого раствором.

Для удаления продуктов горения необходимо сделать дымоход. Можно взять трубу диаметром от 15 см. Для эффективной его работы нужно, чтобы прямая часть была больше диаметра бочки. Лучше дымоход не изгибать, а если это необходимо, то угол изгиба должен быть больше 45 градусов.

Что касается отражателя, то его можно устанавливать или не устанавливать. При наличии отражателя такая печь будет работать еще эффективнее, так как он позволяет перераспределять тепловые потоки.

Вернуться к оглавлению

Особенности монтажа

Такую печь можно обложить кирпичом, но если она находится в отдельном или подсобном помещении, то делать это не обязательно.

1. Части дымохода должны соединяться в направлении, обратном движению дыма.
2. Возле печи нельзя располагать легковоспламеняющиеся предметы, вокруг нее должно быть свободное пространство.
3. Дымоход надо делать разборным, чтобы его можно было периодически чистить.
4. К бочке можно присоединить трубопровод в виде петли, по которой будет проходить жидкость в систему отопления. Таким образом можно будет отапливать уже не одну комнату, а весь дом.
5. Для возможности регулирования интенсивности отопления возле котла в систему монтируется кран, при помощи которого можно будет ограничивать поток горячей жидкости.

Самодельная печь длительного горения является отличным решением для отопления дачи, гаража или теплицы, когда нет централизованного или газового отопления и денег для покупки дорогостоящего оборудования.

Railcraft/Доменная печь — Minecraft Wiki

Доменная печь — это особая постройка 3x3x4, полая внутри, используемая для переплавки железных слитков в стальные.

Адский кирпич +
Песок душ +
Лавовый крем

Пламенный кирпич +
Лавовый крем

Адский кирпич +
Песок душ

История возникновения доменной печи | Великие открытия человечества

Еще в древние времена человек научился добывать железо в сыродутных печах. Такой способ применялся в течение многих веков и полностью удовлетворял потребности производства. Для этих целей вполне хватало легкоплавких руд, в изобилии встречающихся на поверхности земли. Однако уже в средние века потребность в железе стремительно возросла и возникла необходимость в использовании тугоплавких руд. Чтобы извлечь железо из такой руды, необходима была очень высокая температура плавки. Повысить температуру можно было путем увеличения высоты печи либо за счет усиления дутья.

Таким образом, на смену сыродутной печи пришла новая плавильная печь, названная штукофена. Более высокая и значительно более усовершенствованная штукофена стала началом на пути к созданию доменной печи. Несмотря на то, что не изменился процесс добычи железа из руды, наблюдался явный прогресс. Закрытая шахта в штукофенах позволяла концентрировать тепло, а благодаря высоте, достигающей 3,5 м, плавка стала равномернее и полнее, увеличился коэффициент использования руды.

В штукофенах получали три вида железного сырья: сталь, ковкое железо и чугун. Все три вида представляют собой сплав химического железа и углерода. Различие между ними состоит в количестве содержащегося в них углерода. Так, содержание углерода в стали составляет до 1,7%, в ковком железе — менее 0,04%, в чугуне — более 1,7%. Количество углерода в металле оказывает огромное влияние на их свойства. Например, железо является мягким, хорошо поддающимся ковке металлом, а чугун, напротив, хрупкий и твердый, не поддается ковке. Сталь — очень твердая, имеет отличные режущие качества.

Тугоплавким рудам необходимо было более сильное дутье. К концу XIV века плавильные печи были усовершенствованы гидравлическими двигателями, которые приводили в действие кожаные меха. Благодаря этому усилилось дутье, что отразилось на всем процессе. Температура в печи стала настолько высокой, что при восстановлении железа из руды большая его часть стала превращаться в чугун. Вначале это неприятно поразило мастеров, так как новый металл не поддавался ковке, не сваривался, был хрупкий и не пригоден для изготовления из него прочных инструментов, острого оружия.

Чтобы не выбрасывать негодный материал, чугун стали выбирать из шлака, добавлять к руде и пускать на повторную плавку. Так было положено начало величайшему открытию в металлургии — переделочному процессу. Неожиданно мастера обнаружили, что после усиленного дутья чугун превращается в кричное железо, причем, по своим свойствам и качеству он нисколько не уступал железу, полученному из руды, но был даже лучше. На плавку чугуна уходило меньше времени и требовалось меньше топлива. Расплавленный чугун проще выпустить из печи, чем твердую крицу. Благодаря отличным литейным качествам из чугуна стали отливать ядра, отдельные части пушек, печные котлы, молоты и другую продукцию. Так было положено начало величайшему открытию в металлургии — переделочному процессу. Правда, широчайшее применение он получил в XVI веке с появлением доменных печей.

Важным шагом к доменной печи стало появление блауофен — поддувных печей. Они были значительно выше штукофены (5-6 м) и позволяли совершать непрерывный процесс плавки при довольно высокой температуре. Они позволяли одновременно получать железо и чугун. Наконец появилась идея сделать процесс плавки двухступенчатым. Блауофены были усовершенствованы, они превратились в доменную печь, или как ее часто называют, домну, предназначенную для получения чугуна. Переделочный процесс получил окончательное признание.

Двухступенчатый процесс плавки начал быстро вытеснять сыродутный процесс. На первой стадии, называвшейся доменным процессом, из руды выплавляли чугун. Вторая стадия, получившая название кричного передела, заключалась в переплавке чугуна в железо. Первые домны появились в Вестфалии примерно во второй половине пятнадцатого века. Они отличались от блауофенов большей высотой шахты, большим объемом верхней части шахты и более мощным воздуходувным аппаратом. Вначале домны были с закрытой грудью, позже стали строить домны с открытой грудью. Производительность домны высотой 4,5 м достигала 1600 кг в день. Процесс переработки чугуна происходил в кричном горне. Вначале загружали древесный уголь и подавалось дутье. Когда древесный уголь разгорался, возле сопла ложили чугунные чушки. Чугун плавился и стекал вниз. Проходя против фурм, он терял часть углерода. В результате получали малоуглеродистое железо тестообразной консистенции. Это железо подавали к соплу. Под действием дутья выгорала большая часть углерода, а мягкий, легко сваривающийся металл оседал на дно горна. Образовавшуюся на дне горна крицу, весом от 50 до 100 и больше килограмм, извлекали и проковывали под молотом для уплотнения и удаления жидкого шлака. Коэффициент извлечения готового кричного железа достигал 90-92% от веса чугуна. Кричное железо было более высокого качества, чем сыродутное из-за меньшего содержания шлака.

Благодаря двухступенчатому процессу в несколько раз возросла производительность труда, что позволило удовлетворить возросший спрос на металл. Однако вскоре в металлургии наметилась проблема нехватки топлива. В результате использования древесного угля вырубались десятки тысяч гектаров леса. Остро встал вопрос поиска и применения в плавке нового вида топлива. В 1619 году Додлей первым заменил древесный уголь на каменный. Большим недостатком каменного угля было наличие в нем серы, что мешало хорошей выделке железа. Лишь в 1735 году Дерби предложил поглощать серу, используя негашеную известь во время термической обработки каменного угля в закрытых тиглях. Таким образом был получен кокс. С этого момента каменный уголь нашел широкое применение.

Доменная печь домна — Справочник химика 21

Для извлечения железа из руд его оксиды восстанавливают в присутствии кокса и известняка. Весь процесс осуществляется в доменных печах (домнах), что схематично показано на рис. 29. [c.263]

Восстанавливают оксиды железа в доменных печах (домнах). Сверху (через колошниковое отверстие) в домну послойно загружают железную руду, кокс и флюсы. Снизу поднимаются газообразные продукты горения кокса, в частности восстановитель оксид углерода (II) СО. Чтобы ускорить процесс восстановления железа и поддержать высокую температуру, в нижнюю часть домны через отверстия (фурмы) вдувают горячий воздух, обогащенный кислородом. [c.425]

Чугун получают в доменных печах (домнах) — сложных сооружениях из огнеупорного материала, высотой в несколько десятков метров и диаметром около 9 м. На рис. 64 по- [c.264]

Доменный процесс. Выплавка чугуна производится в доменных печах (домнах). [c.309]

Чугун получают из железной руды. Его получают в доменных печах (домнах). Домна имеет полезную высоту 30 ж и выше и диаметр 9 м. Ее внутренние стенки выложены огнеупорным кирпичом. [c.75]

Переработка железных руд осуществляется несколькими последовательными процессами сначала из руды выплавляют чугун, затем его перерабатывают, получая сталь и ковкое железо. Чугун выплавляют в доменной печи (домне). Доменная печь — круглая башня, немного суживающаяся кверху и книзу. Высота-ее 25—30 м поперечник в наиболее широкой части (распоре) 9 м. Печь складывают из огнеупорного кирпича. Для прочности ее облицовывают сталью (кожух) или охватывают обручами. Будучи раз задута , печь действует непрерывно в течение трех-пяти лет. Затем ее останавливают на капитальный ремонт. [c.219]

В нижней части домны только кокс, являющийся единственным твердым компонентом, может обеспечить газопроницаемость загрузки. Следовательно, узкий гранулометрический состав кокса остается предпочтительным и для этой зоны. Небольшой размер кусков кокса лучше, так как они придают прочность всей массе кокса, которая должна одна поддерживать массу всего столба плавильных материалов в доменной печи. Ограничением уменьшения размера кусков кокса является появление зашлаковывания, нарушающее циркуляцию дутья и шлака. [c.199]

На основании анализа доменного процесса можно определить роль кокса и требования к его качеству. Кокс, сгорая в доменной печи, является источником получения восстановителя оксидов железа. Чем больше в коксе углерода, тем выше качество кокса, а чем больше в коксе минеральных составляющих и влаги, тем качество кокса хуже. Влага просто балласт, но она испаряется еще на колошнике, а вот каждый лишний процент зольности в коксе на 1,5—2,0% снижает производительность доменной печи. Для одной современной домны это означает снижение производства до 100 тыс.т чугуна в год. [c.11]

Кроме того, кокс является в доменной печи источником тепла и восстановителем оксидов железа, он выполняет еще одну важную функцию — разрыхлителя столба шихтовых материалов, поскольку является единственным материалом в доменной печи, который практически без изменения физикохимических свойств доходит до зоны фурм (остальные мате-риал(1 расплавляются). Куски кокса образуют своеобразное сито, через которое, равномерно распределяясь по сечению шихты, проходят газы, стекают в горн металл и шлак. Если кокс будет непрочным, то легко раздробится при падении в домну или будет истираться при движении вниз по шахте вместе с другими компонентами доменной-шихты, образующаяся коксовая мелочь забьет проходы между кусками шихты. Газы пойдут в месте наименьшего сопротивления их движению, и в этом месте процесс образования металла и шлака пойдет интенсивнее. [c.12]

Наряду с использованием газа в химической промышленности для переработки, применение газа особенно эффективно в доменных печах в качестве компонента шихты (заменяющего часть кокса). Вместе с тем использование газа в доменных печах способствует повышению их производительности. Практика показала, что при работе домен на природном газе в сочетании с кислородным дутьем производительность домны возрастает на 10% и более. [c.382]

Вследствие того, что расплавленное железо способно взаимодейство вать с углеродом, при выплавке получается не чистое железо, а чугун — сплав, содержаш,ий обычно от 2 до 4% углерода и некоторые другие примеси. Выплавка чугуна производится в доменных печах. Высота их достигает 25 л и более. Домны работают непрерывно в течение нескольких лет. Схематически доменный процесс можно выразить в виде отдельных стадий [c.153]

Выплавку чугуна проводят в специальных печах — домнах. Доменный процесс складывается из следующих стадий [c.188]

Современные доменные печи работают главным образом на коксе. Используются также электрические доменные печи. Загружают доменную печь шихтой, состоящей из кокса, руды и флюса. В соответствии с этим и химические процессы, происходящие в домне, удобнее разделить на 3 группы реакции топлива, руды и флюса. [c.350]

Выплавка чугуна производится в доменных печах, или домнах. Это сложное сооружение высотой до 80 м с внутренней обкладкой из огнеупорного кирпича и стальным внешним кожухом (для прочности). Верхняя половина домны называется шахтой, верхнее отверстие — колошником, самая широкая часть — распаром, нижняя часть — горном. [c.212]

В промышленности железо выплавляют из руд путем его восстановления коксом при высоких температурах. При этом получают чугун, содержащий 93—95% (масс.) Fe, 2—4% (масс.) С и примеси кремния, марганца, серы и фосфора. Чугун, по существу, является сплавом железа с перечисленными элементами. Температура плавления чугуна (от 1050 до 1135°С) значительно ниже, чем чистого же- еза (1539 °С). Выплавку чугуна производят в специальных вертикальных печах — домнах, диаметром 6—8 и высотой 25—31 м и более (рис. 77). Кожух доменных печей изготавливают из стали, а футеровку — из огнеупорного кирпича. [c.490]

Железо и шлак сливают из нижней части домны через каждые несколько часов. Современная печь дает 3000 т железа в день, расходуя 3000 т угля и 4000 т воздуха. При подаче в печь природного газа в смеси с горячим воздухом, расход угля уменьшается наполовину. На каждую тонну железа получается около тонны шлака. Он используется при строительстве дорог и производстве цемента. Доменная печь может работать непрерывно, без замены внутренней огнеупорной футеровки в течение нескольких лет. [c.532]

Выплавка чугуна производится в доменных печах, или домнах. Это сложное сооружение высотой до 30 ж с внутренней обкладкой из огнеупорного кирпича и стальным внешним кожухом (для прочности). Верхняя половина домны называется шахтой, верхнее [c.311]

Процесс может быть использован для переработки пыли, образующейся в доменной печи 1 либо в конверторе 7 или в обеих этих печах. Над домной 1 расположен вытяжной колпак 2, соединенный с циклопом 3, в котором пыль отделяется от газа. По линии 4 пыль подают в аппарат для гранулирования 5 и гранулы направляют в автоклав 18, в котором уже находится вода, насыщенная углекислым газом, возможно содержащая также сернистый газ. Газы из конвертора 7 собираются в вытяжном кол- [c.395]

При промышленных опытах В доменных печах применяли шихту, состоящую из 85% металлургического кокса и 15% коксового брикета. В результате высокого содержания золы и серы (и ряда других причин) удельный расход кокса повысился со 100 до 106%, что в пересчете на коксовый брикет составляет 150—160%. Коксовые брикеты отличаются большой реакционной способностью ( 180), не выгодной для доменного процесса, так как некоторые реакции перемещаются в верхние зоны доменной печи. Показатели по истиранию коксового брикета (79—84% кусков размером >40 мм) сами по себе вполне удовлетворительны,

Как работает доменная печь | Как это сделано

Так выглядит сама печь, огромное, сложное многометровое строение.

Снизу печи небольшой филиал ада. Температура в ней достигает более 2000 градусов

В такой печи четыре ответвления, пока металл льется через один желоб, другие не работают, они запечатаны специальными пробками. Здесь видно два рукава по которым течет расплавленная масса. Сверху — шлак, отходы производства, снизу чугун, насыщенный углеродом. Кстати, шлак потом продают, его используют в строительстве, постройке дорог и т.п.

Позже концентрация углерода в чугуне будет сведена к минимуму, чтобы из него получить сталь. На комбинате получают сталь многих марок, в зависимости от содержания углерода у нее меняются свойства — упругость, прочность и т.п.

Это почти готовый чугун..

Далее чугун попадает в устройство для слива. Его разливают в огромные ковши, которые везут чугун по жд на следующий участок обработки. Человек в маске и в спецодежде — горновой, следит за тем, чтобы супчик не пригорел.

Открываешь окошко, а там…

Сырье на завод поступает из Курской магнитной аномалии, где находятся крупнейшие в мире залежи железной руды. Месторождение руд находится всего в 350 км от Липецка, потому доставка на предприятие не составляет особого труда.

Так все выглядит снаружи. Сырье для плавки поступает в печь сверху.

Если не ошибаюсь, это охлаждающие установки.

А так выглядит доменная печь в разрезе.