Содержание
Основные процессы, протекающие в доменной печи
Доменная печь – это сердце металлургического производства, где происходит сложный и многоступенчатый процесс переработки железной руды в чугун․
Подготовка шихты
Первым этапом в процессе производства чугуна является подготовка шихты․ Она представляет собой смесь материалов, которые будут загружены в доменную печь; Основными компонентами шихты являются железная руда, кокс, флюсы и иногда топливо․
- Железная руда содержит оксиды железа, которые будут восстановлены до металлического железа в печи․
- Кокс – это твердое топливо, которое сгорает в печи, обеспечивая необходимую температуру для плавления руды и восстановления железа;
- Флюсы – это материалы, которые добавляют в шихту для снижения температуры плавления шлака, образующегося при переработке руды․ Шлак ─ это побочный продукт процесса, который отделяется от чугуна и удаляется из печи․
- Топливо – в некоторых случаях, в шихту добавляют дополнительное топливо, например, уголь, для улучшения процесса горения кокса․
Правильное соотношение компонентов шихты ⎼ ключ к эффективному и экономичному производству чугуна․ Оно определяется химическим составом руды, качеством кокса, типом флюсов и требуемыми свойствами чугуна․
Загрузка шихты в печь
После тщательной подготовки шихта подается в доменную печь․ Процесс загрузки ⎼ это сложная и координированная операция, требующая определенных навыков и опыта от операторов․
Загрузка шихты в печь осуществляется через загрузочный колошник, расположенный в верхней части печи․ Современные доменные печи оснащены автоматизированными системами загрузки, которые обеспечивают равномерное распределение шихты по всему сечению печи․ Это необходимо для обеспечения стабильного процесса плавления и восстановления железа․
При загрузке шихты важно учитывать ее гранулометрический состав․ Крупные куски шихты загружаются в центр печи, а более мелкие ─ по краям․ Это обеспечивает хорошую проницаемость шихты для газов, которые выделяются при процессе горения кокса․
Процесс плавления и восстановления
Внутри доменной печи происходит сложный химический процесс, в ходе которого происходит плавление и восстановление железа из руды․ Горячий воздух, подаваемый в печь через фурмы, вступает в реакцию с коксом, выделяя тепло и образуя угарный газ (CO)․ Этот газ является восстановителем, который взаимодействует с оксидами железа в руде, выделяя чистое железо․
В процессе плавления и восстановления железа образуется жидкий чугун, который собираеться в нижней части печи․ Также образуется шлак, который состоит из пустой породы и других нежелательных примесей․ Шлак легче чугуна и плавает на его поверхности․
Процесс плавления и восстановления железа происходит при высоких температурах, достигающих 1500-1600°C․ Для обеспечения необходимой температуры в печь постоянно подается воздух и кокс․