Технологические процессы доменного производства

Доменное производство ⏤ это сложный и многоступенчатый процесс, включающий в себя ряд последовательных операций, направленных на получение чугуна из железных руд.

Подготовка шихтовых материалов

Подготовка шихтовых материалов является ключевым этапом в доменном производстве, определяющим качество получаемого чугуна. В качестве шихтовых материалов используются железные руды, кокс, флюсы и топливо;

• Железные руды ― это основной компонент шихты, содержащий железо в виде оксидов. Качество руды, ее химический состав и физические свойства влияют на состав и качество получаемого чугуна.
• Кокс ⏤ это твердое топливо, получаемое из каменного угля, которое служит восстановителем и источником тепла в доменной печи. Качество кокса, его прочность, зольность и реакционная способность имеют решающее значение для эффективности процесса плавки.
• Флюсы ⏤ это вещества, которые добавляются в шихту для регулирования состава шлака. Шлак ― это побочный продукт доменного процесса, который удаляется из печи и используется в различных отраслях промышленности.
• Топливо ⏤ это дополнительные источники тепла, которые могут использоваться в доменной печи, например, природный газ или мазут.

Подготовка шихтовых материалов включает в себя следующие операции⁚

• Дробление ― руда, кокс и флюсы измельчаются до определенного размера, чтобы обеспечить равномерную загрузку в доменную печь.
• Измельчение ⏤ некоторые руды могут подвергаться дополнительному измельчению для повышения степени извлечения железа.
• Обогащение ― некоторые руды требуют обогащения для удаления пустой породы и повышения содержания железа.
• Смешивание ― шихтовые материалы смешиваются в определенных пропорциях, чтобы получить оптимальный состав шихты для плавки.

Качество подготовки шихтовых материалов оказывает прямое влияние на эффективность доменного процесса, качество получаемого чугуна и экономичность производства.

Загрузка шихты в доменную печь

Загрузка шихты в доменную печь ⏤ это следующий этап после подготовки материалов. Этот процесс требует точности и координации, чтобы обеспечить непрерывный и эффективный процесс плавки.

Доменная печь ― это огромная вертикальная конструкция, состоящая из нескольких зон, каждая из которых выполняет свою функцию. Загрузка шихты осуществляется через верхнюю часть печи, называемую колошником.

Процесс загрузки шихты осуществляется с помощью специальных механизмов, таких как⁚

• Конусные загрузочные устройства ― они позволяют равномерно распределять шихту по всей площади колошника.
• Шнековые питатели ― они подают шихту в конусное загрузочное устройство с определенной скоростью.
• Бесконечные ленточные конвейеры ⏤ они транспортируют шихту из бункеров к загрузочным устройствам.

При загрузке шихты необходимо соблюдать определенный порядок, чтобы обеспечить оптимальный ход процесса плавки. Обычно шихта загружается слоями⁚

• Слой кокса ⏤ обеспечивает прочность и устойчивость шихтовой колонны.
• Слой железной руды ⏤ служит для получения железа.
• Слой флюса ⏤ регулирует состав шлака.

Правильная загрузка шихты в доменную печь является залогом эффективного процесса плавки, получения качественного чугуна и минимизации потерь.

Процесс плавки в доменной печи

Процесс плавки в доменной печи ⏤ это сердце доменного производства. В этой вертикальной конструкции, напоминающей гигантскую печь, происходит сложный химический и физический процесс, в результате которого железная руда превращается в чугун.

Процесс плавки начинается с подачи горячего воздуха в нижнюю часть печи, называемую горном. Горячий воздух, обогащенный кислородом, сжигается в печи, обеспечивая высокую температуру, необходимую для процесса восстановления железа.

В процессе плавки шихта постепенно опускается вниз, проходя через различные зоны печи⁚

• Зона восстановления ⏤ в этой зоне происходит восстановление железа из руды под воздействием углерода.
• Зона плавления ― в этой зоне достигается температура плавления железа, и оно начинает стекать вниз.
• Зона расплавления ⏤ в этой зоне происходит полное расплавление железа и шлака.

В результате процесса плавки образуется жидкий чугун, который собирается в нижней части печи, и шлак, который плавает на поверхности чугуна. Шлак удаляется из печи через специальные отверстия, а чугун ― через специальные желоба.

Процесс плавки в доменной печи ⏤ это непрерывный цикл, который требует постоянного контроля и регулирования. Опытные металлурги следят за температурой печи, составом шихты, подачей воздуха и другими параметрами, чтобы обеспечить оптимальный ход процесса плавки и получение качественного чугуна.

Выпуск чугуна и шлака

После завершения процесса плавки в доменной печи наступает этап выпуска чугуна и шлака ⏤ ключевой момент, который завершает цикл доменного производства. Это процесс, требующий точности и координации действий, чтобы обеспечить безопасное и эффективное извлечение ценных продуктов из печи.

Выпуск чугуна начинается с открытия специального отверстия в нижней части печи, называемого летки. Жидкий чугун, скопившийся в печи, вытекает через летку в заранее подготовленные желоба, которые направляют его в чугунные ковши.

Одновременно с выпуском чугуна происходит и выпуск шлака. Шлак, легче чугуна, плавает на его поверхности. Он выпускается через отдельное отверстие, называемое шлаковой летки. Шлак также собирается в отдельные ковши, используемые для его дальнейшей обработки.

Процесс выпуска чугуна и шлака требует определенной организации и координации действий. Специальная команда металлургов следит за температурой чугуна и шлака, контролирует скорость их выпуска, а также следит за тем, чтобы процесс проходил безопасно и эффективно.

Выпуск чугуна и шлака ― это важный этап доменного производства. От его правильной организации зависит качество полученного чугуна и эффективность всего производственного процесса.