Visoka peć

Visoka peć

Visoka peć je vrsta metalurške peći, koja se najčešće koristi za dobijanje gvožđa. Gorivo i ruda se kontinuirano ulažu kroz otvor na vrhu peći, dok se zrak (kisik) duvava kroz duvnice, kako da se hemijske reakcije odvijaju u peći tako se zasip spušta prema dole. Produkti su najčešće tečni metal i troska, koji se sakupljaju na dnu, te gasovi, koji se odvode iz peći putem plinovoda. Visoke peći se također koriste i kod dobijanja drugih metala, najčešće olova.

Način rada visoke peći

Proces u visokoj peći je zasnovan kao provitstrujni redukcijski proces silazećeg rudnog zasipa i vrućeg redukcijskog plina, nastalog sagorijevanjem koksa u gnijezdu visoke peći, koji struji prema vrhu pod uticajem vrućeg zraka, uduvanog kroz duvnice, koje su ravnomjerno raspoređene duž obima peći. Visoka peć je tako konstruisana da se kroz ždrijelo, putem zasipnog uređaja (McKey) sa zvonima nabacuju sirovine (ruda – sinter, briket i pelet), koks i topitelj).

Savremene visoke peći se grade kao tankostjene sa vertikalnim hladionicima i opekama od silicij karbida (SiC) u jami (šahtu) visoke peći, sa jačom karbonskom ozidom gnijezda. Otvor za ispust gvožđa se nalazi na 2-3 m iznad peći.

Podjela visoke peći prema visini izvršena je na elemente profila visoke peći:

• Ždrijelo – se nalazi na vrhu peći i kroz njega se ulažu sirovine (koks, ruda i topitelj). Funkcija ždrijela se da izvrši pravilnu raspodjelu zasipa.

• Trup (jama ili šaht) – je najveći dio volumena peći. U njemu se zasip spušta, rastrsa i pregrijava. U trupu se odvija proces redukcijem, a ujedno se odvijaju i hemijske reakcije između zasipa i plinova. Promjer peći raste ravnomjerno odozgo prema dole. Ugao α je za velike peći je 83°, a za male je 87°.

• Trbuh – je najširi dio peći. Dolazi do povećanja volumena, a ne bi došlo do zadržavanja zasipa, te omogućava da se struja plinova odmakne od zidova peći. U trbuhu peći se nastavljaju hemijeske reakcije i počinje topljenje.

• Sedlo – je dio peći u kome dolazi do smanjenja volumena uloženih sirovina, jer su se već istopile. Zato sedlo ima oblik konusa (ugao β za male peći je 72°,a za velike je 79°)

• Gnijezdo – je najniži dio peći i u njemu se vrši sagorijevanje koksa i stvaranje visokopećnog plina, kao i sakupljanje gvožđa i troske.

Najvažniji uslovi visokopećnog procesa su:

• Ravnomjerno i konstantno zasipanje sirovinama (ruda, koks i topitelj)
• Povoljna raspodjela plima po prijesjeku
• Uspješno odvijanje procesa redukcije i formiranje gvožđa i troske

Kako bi se procesi u visokoj peći mogli normalno odvijati, svi njeni dijelovi moraju biti u odgovarajućem omjeru.