Схема доменного процесса
Доменный процесс — это сложный технологический процесс, который включает в себя несколько этапов⁚ подготовку шихты, загрузку шихты в домну, процесс плавки, выпуск чугуна и шлака, а также получение побочных продуктов.
Подготовка шихты
Подготовка шихты — это первый и очень важный этап доменного процесса.
Он заключается в подготовке смеси материалов, которые будут загружены в домну для получения чугуна.
В состав шихты входят⁚
- Железная руда — основной источник железа. Она может быть в виде окатышей, агломерата или руды, обогащенной до определенной концентрации железа.
- Кокс, топливо, которое обеспечивает тепло для плавки руды. Кокс получают из каменного угля, который подвергают коксованию.
- Флюс — вещество, которое снижает температуру плавления шлака и способствует его удалению из доменной печи. В качестве флюса обычно используют известняк или доломит.
Качество шихты влияет на эффективность доменного процесса. Важно правильно подобрать соотношение компонентов, чтобы обеспечить оптимальную температуру, состав шлака и скорость плавки.
Подготовка шихты включает в себя несколько операций⁚
- Измельчение — руда и флюс измельчаются до определенного размера, чтобы обеспечить равномерное распределение в шихте.
- Смешивание — все компоненты шихты тщательно смешиваются в определенных пропорциях.
- Окатывание, измельченная руда может быть прессована в окатыши для улучшения ее физических свойств.
- Агломерация, измельченная руда и флюс смешиваются с коксовой мелочью и спекаются при высокой температуре, чтобы получить агломерат, твердый материал с определенными физическими свойствами.
Качество шихты влияет на производительность доменной печи, качество получаемого чугуна и экономические показатели производства.
Загрузка шихты в домну
Загрузка шихты в домну — это следующий этап после подготовки.
В домну шихта загружается сверху через специальную воронку, называемую колошником.
В домне шихта постепенно опускается вниз, проходя через различные зоны, где происходят химические и физические процессы, необходимые для плавки руды.
Загрузка шихты в домну должна быть осуществлена правильно, чтобы обеспечить равномерное распределение шихты по сечению доменной печи.
Это важно для обеспечения бесперебойного процесса плавки и получения качественного чугуна.
Неправильная загрузка может привести к неравномерному прогреванию шихты, образованию заторов в печи, уменьшению производительности и ухудшению качества чугуна.
Для загрузки шихты в домну используются специальные механизмы, например, конвейеры, подъемники, и бункеры.
Современные доменные печи часто оснащены автоматизированными системами загрузки, которые позволяют осуществлять загрузку шихты с высокой точностью и эффективностью.
При загрузке шихты важно учитывать ее состав и физические свойства.
Например, руда с высоким содержанием железа загружается в верхнюю часть доменной печи, а флюс — в нижнюю часть.
Это позволяет обеспечить оптимальные условия для плавки руды и образования шлака.
Процесс плавки
Процесс плавки в доменной печи, это ключевой этап, где происходит превращение железной руды в чугун.
В домне шихта, состоящая из железной руды, кокса и флюса, проходит через несколько зон, где происходит ряд сложных химических и физических процессов.
В верхней части печи, называемой колошником, шихта нагревается горячими газами, идущими от плавки.
В этой зоне происходит подготовка шихты к плавке.
По мере опускания шихты вниз, она постепенно нагревается до температуры плавления.
В зоне плавления, которая расположена в нижней части печи, железная руда восстанавливается от углерода кокса, образуя расплавленный чугун.
Флюс в это время вступает в реакцию с пустой породой руды, образуя шлак, который плавает на поверхности расплавленного чугуна.
Процесс плавки в доменной печи являеться непрерывным.
Расплавленный чугун и шлак постоянно выпускаются из печи через отверстия, называемые лещадками.
Чугун используется для производства стали, а шлак — в строительстве и других отраслях промышленности.
Температура в зоне плавления достигает 1500-1600 градусов Цельсия.
Для обеспечения необходимой температуры в домну подается горячий воздух, который вступает в реакцию с коксом, выделяя тепло.
Этот процесс называется дутьем.