Основные физико-химические процессы доменной плавки

Доменная плавка ⎯ это сложный металлургический процесс, в котором происходит восстановление железа из железной руды при помощи кокса․ Основные физико-химические процессы доменной плавки включают в себя⁚

• Сжигание кокса⁚ в нижней части печи происходит горение кокса, выделяя тепло и образуя восстановительные газы (CO, H₂)․
• Восстановление железа⁚ восстановительные газы поднимаются вверх по печи, взаимодействуя с железной рудой, восстанавливая железо до металлического состояния․
• Плавка⁚ при высокой температуре в печи руда, кокс и флюсы плавятся, образуя жидкий чугун и шлак․
• Образование шлака⁚ шлак образуется из флюсов, золы кокса и пустой породы руды․ Шлак играет важную роль в процессе, удаляя примеси из чугуна․

Эти процессы происходят в сложной взаимосвязи, обеспечивая эффективное восстановление железа и получение качественного чугуна․

Подготовка шихты

Подготовка шихты ⎯ это важнейший этап доменной плавки, от которого напрямую зависит качество конечного продукта․
Правильно подобранная шихта обеспечивает оптимальные условия для протекания физико-химических процессов в печи․
Подготовка шихты включает в себя несколько этапов⁚

• Дробление и измельчение⁚ руда, кокс и флюсы дробятся до необходимой крупности, чтобы обеспечить равномерное распределение компонентов в печи․
• Смешивание⁚ компоненты шихты смешиваются в определенных пропорциях, обеспечивая оптимальное соотношение железа, углерода и других элементов․
• Агломерация⁚ для улучшения качества шихты и повышения ее прочности, руду агломерируют․ Агломерация ⎯ это процесс спекания мелкозернистой руды с добавками флюсов и связующего материала․
• Подготовка кокса⁚ кокс подвергается специальной обработке для удаления из него вредных примесей, таких как сера и фосфор․

Правильная подготовка шихты гарантирует стабильное протекание процессов в доменной печи, что приводит к получению качественного чугуна․

Процессы в печи

В доменной печи происходят сложные физико-химические процессы, которые можно разделить на несколько этапов⁚

• Сжигание кокса⁚ в нижней части печи, в горне, происходит горение кокса, выделяя тепло и образуя восстановительные газы (CO, H₂)․ Температура в горне достигает 1800-2000 °C․
• Восстановление железа⁚ восстановительные газы поднимаются вверх по печи, взаимодействуя с железной рудой, восстанавливая железо до металлического состояния․ Этот процесс происходит в несколько стадий, начиная с образования оксидов железа более низкой степени окисления и заканчивая получением чистого железа․
• Плавка⁚ при высокой температуре в печи руда, кокс и флюсы плавятся, образуя жидкий чугун и шлак․ Чугун собирается в нижней части печи, а шлак плавает на поверхности․
• Образование шлака⁚ шлак образуется из флюсов, золы кокса и пустой породы руды․ Шлак играет важную роль в процессе, удаляя примеси из чугуна и защищая его от окисления․

Все эти процессы протекают в сложной взаимосвязи, обеспечивая эффективное восстановление железа и получение качественного чугуна․