Основные процессы в доменной печи
Доменная печь ― это гигантская вертикальная конструкция, где происходит сложный процесс получения чугуна из железной руды. В ней происходит ряд химических и физических реакций, которые приводят к образованию чугуна и шлака.
1; Подготовка материалов
Перед тем, как начать процесс плавки, необходимо подготовить все необходимые материалы. В первую очередь, это железная руда, которая содержит оксиды железа. Руду предварительно измельчают и обогащают, чтобы увеличить содержание железа и удалить примеси. Вторым важным компонентом шихты является кокс, который служит топливом и восстановителем. Кокс получают путем коксования каменного угля. Третий компонент ― это флюсы, которые способствуют удалению пустой породы из руды и образованию легкоплавкого шлака. В качестве флюсов используют известняк, доломит или другие материалы, которые вступают в реакцию с пустой породой и образуют легкоплавкие соединения.
2. Загрузка шихты
После подготовки материалов, их загружают в доменную печь. Загрузка происходит сверху, через специальный загрузочный колошник. В доменной печи шихта загружается слоями⁚ сначала кокс, затем руда и флюс. Такая последовательность обеспечивает равномерное распределение материалов в печи и оптимальные условия для протекания химических реакций. Загрузка шихты происходит непрерывно, чтобы поддерживать постоянный уровень материалов в печи.
3. Процесс плавки
Внутри доменной печи происходит сложный процесс плавки, который включает в себя несколько этапов. Сначала кокс, загруженный в печь, сгорает, выделяя тепло и образуя угарный газ. Этот газ поднимается вверх по печи, проходя через слой руды, и восстанавливает железо из руды. Одновременно с этим флюс, добавленный в шихту, вступает в реакцию с примесями руды, образуя шлак. Шлак плавится и стекает вниз, отделяясь от расплавленного чугуна. Чугун, очищенный от примесей, стекает в нижнюю часть печи, где его собирают и вывозят из печи.
4. Выпуск чугуна
Когда чугун накапливается в нижней части печи, его необходимо вывести наружу. Для этого используют специальный выпускной канал, называемый «желоб». Перед выпуском чугуна его предварительно очищают от шлака, чтобы избежать попадания примесей в готовый продукт. Выпуск чугуна производится периодически, в зависимости от скорости его накопления в печи. Свежевыпущенный чугун обычно имеет температуру около 1500 градусов Цельсия, поэтому его необходимо охлаждать и разливать в специальные формы.