Giáo trình lò luyện kim - chương 4

Tham khảo tài liệu giáo trình lò luyện kim - chương 4, kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình lò luyện kim - chương 4 Ch−¬ng 4 Nhiªn liÖu vµ sù ch¸y cña nhiªn liÖu4.1. Nhiªn liÖu4.1.1. Kh¸i niÖm chung Nhiªn liÖu lµ lo¹i vËt chÊt mµ khi ch¸y táa ra mét l−îng nhiÖt lín, l−îng nhiÖtnµy cã thÓ sö dông mét c¸ch cã hiÖu qu¶ trong c«ng nghÖ còng nh− trong ®êi sèng. Nhiªn liÖu ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu cÇu chung sau ®©y: + S¶n phÈm ch¸y cña nhiªn liÖu ph¶i ë thÓ khÝ. Khi ®ã, s¶n vËt ch¸y míi cã thÓchuyÓn ®éng thuËn lîi trong lß, truyÒn nhiÖt cho vËt nung vµ tho¸t ra ngoµi dÔ dµng ®Óph¶n øng ch¸y cña nhiªn liÖu tiÕp tôc xÈy ra. + S¶n phÈm ch¸y kh«ng g©y t¸c ®éng cã h¹i ®èi víi vËt liÖu gia c«ng, kh«ng ph¸hñy thiÕt bÞ, kh«ng ®éc h¹i ®èi víi ng−êi vµ sinh vËt xung quanh. + Cã thÓ khèng chÕ ®−îc qu¸ tr×nh ch¸y. + Tr÷ l−îng lín vµ gi¸ thµnh khai th¸c, chÕ biÕn thÊp. Tõ c¸c yªu cÇu chung ë trªn, ta thÊy chØ nh÷ng chÊt cã nguån gèc h÷u c¬, gåmc¸c bon vµ hy®r« t¹o thµnh, míi cã thÓ tho¶ m·n ®ång thêi c¸c yªu cÇu ®ã. C¸c bon vµhy®r« khi bÞ oxy ho¸ ®Òu cã hiÖu øng nhiÖt lín, s¶n phÈm ch¸y ë thÓ khÝ vµ víi nång®é kh«ng lín lµ lo¹i khÝ kh«ng ®éc h¹i.4.1.2. C¸c lo¹i nhiªn liÖua) Ph©n lo¹i- C¨n cø vµo nguån gèc h×nh thµnh, nhiªn liÖu ®−îc ph©n ra: thiªn nhiªn, nh©n t¹o.- C¨n cø vµo tr¹ng th¸i, nhiªn liÖu ®−îc ph©n ra: nhiªn liÖu r¾n, nhiªn liÖu láng,nhiªn liÖu khÝ. C¸c lo¹i nhiªn liÖu ®−îc sö dông trong c«ng nghiÖp tr×nh bµy ë b¶ng4.1. B¶ng 4.1 Ph©n lo¹i nhiªn liÖu sö dông trong c«ng nghiÖp Tr¹ng th¸i Nguån gèc Thiªn nhiªn Nh©n t¹o R¾n Cñi, gç, than bïn, than n©u, than Than cñi, than cèc, than bôi,.. khãi, than ¨ngtraxit, ... Láng DÇu má Ðt x¨ng, dÇu ho¶, mazut,... KhÝ KhÝ ®èt thiªn nhiªn KhÝ ®èt lß cèc, khÝ lß cao, khÝ lß sinh khÝ,... - 57 -b) Nhiªn liÖu r¾n- Nhiªn liÖu r¾n thiªn nhiªn: gåm c¸c lo¹i gç, than bïn, than n©u, than khãi, thanantraxit. Gç: Thµnh phÇn chñ yÕu cña gç lµ xen-luy-l«, n−íc vµ mét sè oxyt kim lo¹ikiÒm. Thµnh phÇn nguyªn tè cña gç nh− sau: %C = 49,4 ÷ 50,4; %H = 5,9 ÷ 6,1; %O =42,7 ÷ 43,9; %N = 0,7 ÷ 1. NhiÖt trÞ Qd = 1.878 ÷ 4.460 Kcal/kg. Gç cã hµm l−îng chÊt bèc cao (kho¶ng 80 %) dÔ ch¸y, kh«ng chøa l−u huúnh,hµm l−îng tro nhá (A = 0,7 ÷ 1,2 %), nh−îc ®iÓm cña gç lµ chøa nhiÒu n−íc (gç t−¬iW = 40 ÷ 60 %, gç kh« W = 30%), nhiÖt trÞ cña gç thÊp ( khi w = 50 %, Qd =1878Kcal/kg), khèi l−îng thÓ tÝch nhá nªn chi phÝ vËn chuyÓn cao. Gç lµ lo¹i nhiªn liÖu ®−îc dïng nhiÒu tr−íc ®©y, song hiÖn nay gç lµ nguånnguyªn liÖu cã gi¸ trÞ cña nhiÒu ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c nªn rÊt h¹n chÕ dïng ®Ó lµmnhiªn liÖu. Than bïn: lµ lo¹i than trÎ tuæi nhÊt võa chuyÓn tõ thùc vËt sang, chøa nhiÒu n−íc,míi khai th¸c W = 85 ÷ 91 %, ph¬i kh« kü vÉn cßn W = 30 ÷ 40 %, khèi l−îng thÓ tÝchnhá 325 ÷ 425 kg/m3. Thµnh phÇn nguyªn tè trung b×nh cña than: %Cc = 57,8; %Hd=6,0; %O = 33,4; %Nc = 2,5; %Sc =0,3; %Ak = 9,7. NhiÖt trÞ Qd = 2.660 ÷ 2.940Kcal/kg. Than bïn cã −u ®iÓm: dÔ bèc ch¸y, chøa Ýt l−u huúnh, dÔ khÝ hãa. Nh−îc ®iÓm:khèi l−îng thÓ tÝch nhá, ®é bÒn c¬ häc thÊp, nhiÖt trÞ thÊp, ®iÓm ch¶y cña tro thÊp. Than bïn chñ yÕu dïng trong c«ng nghiÖp ®Þa ph−¬ng, gÇn n¬i khai th¸c. Than n©u: than n©u do than bïn tr¶i qua mét thêi kú biÕn ®æi t¹o thµnh, qu¸ tr×nhchuyÓn biÕn tõ thùc vËt sang kho¸ng vËt ®· hoµn thµnh. Thµnh phÇn nguyªn tè cñathan n©u: %Cc = 72 ÷ 78 ; %Hd = 4,4÷ 5,6; %O = 15 ÷ 21; %Nc = 1,3 ÷ 1,5; %Sc = 0,4;%Ak = 11 ÷ 30; %Wd = 35 - 50. NhiÖt trÞ Qd = 2.660 ÷ 4.100 Kcal/kg. So víi than bïn, than n©u cã thµnh phÇn c¸c bon cao h¬n, khèi l−îng thÓ tÝch tõ800 ÷ 900 kg/m3, ®é bÒn c¬ häc cao h¬n, hót n−íc Ýt h¬n, thµnh phÇn chÊt bèc thÊph¬n. Than n©u cã thÓ ®−îc dïng lµm nhiªn liÖu cho c¸c lß nhiÖt ®é kh«ng cao, khÝ ho¸®Ó s¶n xuÊt khÝ ®èt. - 58 - Than khãi: Qu¸ tr×nh c¸c bon ho¸ cña than hoµn thiÖn h¬n, ®é hót n−íc cña thanbÐ, l−îng chÊt bèc gi¶m, ®é bÒn c¬ häc cao h¬n. Theo c«ng dông than khãi ®−îc ph©nra: than löa dµi, than khÝ ®èt, than bÐo, than luyÖn cèc, than gÇy. Than löa dµi vµ thankhÝ ®èt cã hµm l−îng chÊt bèc cßn kh¸ cao, khi ch¸y sinh ra ngän löa dµi, ®−îc dïng®èt trùc tiÕp hoÆc chÕ t¹o khÝ ®èt. Than bÐo mét phÇn ®èt trùc tiÕp, mét phÇn ®Ó luyÖncèc. Than luyÖn cèc lµ lo¹i than quý dïng ®Ó luyÖn than cèc, lo¹i nhiªn liÖu quan trängtrong c¸c lß luyÖn vµ nÊu gang. Than gÇy chñ yÕu dïng ®Ó ®èt trùc tiÕp.- Than kh«ng khãi ( than antraxit): than kh«ng khãi lµ lo¹i than giµ tuæi nhÊt, ®é bÒnlín, hót Èm Ýt, hµm l−îng c¸c bon cao, l−îng chÊt bèc thÊp, khi ch¸y kh«ng sinh k ...