เตาหลอมและวัสดุทนไฟ

เตาหลอมเหล็กเป็นอุปกรณ์สันดาปแบบดั้งเดิมที่ใช้ให้ความร้อนกับโลหะหรือสารอื่นๆ. หลักการพื้นฐานของมันคือการให้พลังงานความร้อนที่อุณหภูมิสูงโดยส่งอากาศปริมาณมากไปยังห้องเผาไหม้เพื่อให้เปลวไฟเผาไหม้แรงขึ้น. เตาหลอมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการถลุงทองแดงแบบหยาบ, ตะกั่ว, ตะกั่วสังกะสี, พลวง, และโลหะอื่นๆ.

โครงสร้างของเตาถลุงเหล็ก

เตาถลุงเหล็กประกอบด้วยหลังคาเตาหลอม, ตัวเตา, เตียงหลัก (เรียกอีกอย่างว่าลำคอ), เตาไฟ, อุปกรณ์ tuyere, และอื่น ๆ.

ด้านบนของเตา

หลังคาเป็นส่วนด้านบนของเตาถลุงเหล็ก, หรือที่เรียกว่าหลังคา. เป็นโครงสร้างแบบปิดผนึกที่ใช้ปิดด้านบนของตัวเตาเพื่อรักษาอุณหภูมิในเตาให้สูงและควบคุมกระบวนการเผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ. โดยปกติแล้วพอร์ตเตาเผาหรือพอร์ตชาร์จต่างๆ จะถูกจัดเรียงไว้บนหลังคาเตาเผาเพื่อป้อนหรือระบายผลิตภัณฑ์ลงในเตาเผา.

เปลือกเตา

เพลาเตาเป็นโครงสร้างทรงกระบอกหลักของเตาถลุงเหล็ก, ซึ่งเป็นภาชนะสำหรับเก็บประจุและเชื้อเพลิง และเป็นที่เก็บกระบวนการถลุง. ตัวเตามักสร้างด้วยอิฐทนไฟหรือวัสดุทนไฟเพื่อรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างที่อุณหภูมิสูง. โดยปกติจะมีทางออกของตะกรันที่ด้านล่างของตัวเตาเพื่อระบายตะกรันของเสียที่เกิดขึ้นในเตาเผา.

ระดับ Tuyere หรือ bosh

เตียงเป็นบริเวณด้านล่างทรงกรวยของเตาถลุงเหล็ก, หรือที่เรียกว่าเตาไฟ. ในระหว่างกระบวนการถลุง, แร่, โค้ก, และเชื้อเพลิงอื่นๆ จะถูกใส่ลงบนเตียงผ่านหลังคาเตาเผา. บนเตียงนี้, ปฏิกิริยาการถลุงเริ่มเกิดขึ้น และส่งผลให้ก๊าซร้อนและโลหะเหลวลอยขึ้นสู่บริเวณด้านบนของแกนเตาหลอม.

เตาหลอมเหล็ก

เตาไฟเป็นชื่อสามัญของเตียงอีกชื่อหนึ่ง, ซึ่งเป็นพื้นที่ที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับปฏิกิริยาการถลุงในเตาถลุงเหล็ก. ในเตาไฟ, ก๊าซอุณหภูมิสูงที่เกิดจากการเผาไหม้โค้กจะทำปฏิกิริยากับแร่เหล็ก, ลดแร่เหล็กให้เป็นเหล็กเหลว, ในขณะที่ตะกรันของเสียจะก่อตัวเป็นขยะและลอยอยู่บนผิวของเหล็กหลอมเหลว.

ระบบตุยเร่

อุปกรณ์ tuyere เป็นส่วนสำคัญของเตาถลุงเหล็ก. มันถูกใช้เพื่อแนะนำอากาศแรงดันสูง (มักจะเป็นอากาศจากเตา) ที่ด้านล่างของเตาเพื่อควบคุมและรักษาปริมาณออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาการถลุงในเตียงนี้. โดยปกติจะมี tuyeres หลายอันกระจายอยู่รอบปริมณฑลของเตาถลุงเหล็ก, ซึ่งเชื่อมต่อกับพัดลมแรงดันสูงและท่อส่งลม. โดยการปรับตำแหน่งของตัวตุยเร่และการไหลเวียนของอากาศ, ผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมอุณหภูมิและกระบวนการปฏิกิริยาในเตาเผาได้อย่างแม่นยำ.

เตาหลอมเหล็กทำงานอย่างไร?

วัสดุแข็ง เช่น ประจุถลุง (สมาธิ, แร่เผา, เป็นต้น), โค้ก, ฟลักซ์, และเพิ่มวัสดุกลับด้านจากด้านบนของเตา, และอากาศแรงดันสูงที่เป่าเข้าไปในอุปกรณ์ tuyere ที่ด้านข้างของส่วนล่างของตัวเตากำลังอยู่ในกระบวนการขึ้นไป, และวัสดุที่อยู่ด้านล่างจะเกิดปฏิกิริยาเช่นการหลอมละลาย, ออกซิเดชัน, และการลดขนาดให้เสร็จสิ้นกระบวนการถลุง. โลหะเหลว, เคลือบ, และตะกรันจะถูกระบายออกจากคอหรือเตาที่ด้านล่างของเตา, และก๊าซไอเสีย, ฝุ่นควัน, โลหะที่เป็นก๊าซ, หรือออกไซด์ของโลหะถูกระบายออกจากทางออกของก๊าซไอเสียที่ด้านบนเตา.

วัสดุทนไฟชนิดใดที่ใช้ในเตาถลุงเหล็ก?

ในปัจจุบัน, ส่วนใหญ่เป็นหลังคาเตาปิด, และตัวเตาเป็นแบบแจ็คเก็ตน้ำเต็มตัว. วัสดุทนไฟใช้เฉพาะในลำคอและหัวใจเท่านั้น, เพราะตะกรันเป็นตะกรันด่าง, ดังนั้นส่วนคอจึงทำจากอิฐแมกนีเซียเป็นหลัก, อิฐแมกนีเซีย-โครเมี่ยม, และอิฐอะลูมิเนียม-โครเมียม; ส่วนบนทำจาก อิฐแมกนีเซีย, อิฐแมกนีเซียโครเมียม, และอิฐอะลูมิเนียมโครเมียม; ด้านล่างของเตาถูกสร้างขึ้นเป็นโค้งกลับ