Доменные процессы при выплавке чугуна

Доменный процесс – это сложный комплекс физико-химических реакций, протекающих в домне при высокой температуре и давлении. В результате этих реакций из железной руды, кокса и флюсов получают чугун, который является основным сырьем для производства стали.

Подготовка шихтовых материалов

Перед загрузкой в домну шихтовые материалы проходят тщательную подготовку, которая включает в себя несколько этапов.

• Подготовка железной руды⁚ руду измельчают до определенного размера, чтобы обеспечить равномерное распределение в шихте и ускорить процесс восстановления железа; В зависимости от типа руды, ее могут обогащать, удаляя пустую породу и увеличивая содержание железа.
• Подготовка кокса⁚ кокс, являющийся топливом и восстановителем, должен обладать определенными свойствами, такими как прочность, пористость и реакционная способность. Кокс дробят до определенного размера, чтобы обеспечить оптимальное горение и контакт с шихтой.
• Подготовка флюсов⁚ флюсы, такие как известняк и доломит, добавляют в шихту для снижения температуры плавления шлака и удаления примесей из чугуна. Флюсы измельчают до определенного размера, чтобы обеспечить равномерное распределение в шихте.

Правильно подобранная и подготовленная шихта обеспечивает оптимальный ход доменного процесса, повышает производительность и качество чугуна.

Загрузка материалов в домну

Загрузка шихтовых материалов в домну – это важный этап доменного процесса, от которого зависит равномерность работы домны и качество получаемого чугуна. Загрузка осуществляется с помощью специальных механизмов – шихтоподающих устройств.

• Шихтоподающие устройства могут быть различного типа, например, бесшахтные или шахтные, и обеспечивают последовательную подачу шихтовых материалов в домну.
• Загрузка шихты осуществляется слоями, причем каждый слой состоит из определенного количества железной руды, кокса и флюса.
• Правильное соотношение шихтовых материалов в каждом слое обеспечивает оптимальный ход доменного процесса и получение качественного чугуна.

Загрузка шихты в домну осуществляется непрерывно, что обеспечивает непрерывный процесс выплавки чугуна.

Процессы в шахте домны

В шахте домны происходит ряд сложных физико-химических процессов, которые можно разделить на три основных этапа⁚

• Подготовка шихтовых материалов⁚ в верхней части шахты домны происходит нагрев и сушка шихтовых материалов. Горячие газы, выходящие из печи, проходят через шихту, передавая ей тепло и увеличивая ее температуру.
• Восстановление железа⁚ с углублением в шахту температура шихты повышается, и начинается процесс восстановления железа из руды. Кокс, сгорая, образует оксид углерода (CO), который вступает в реакцию с оксидами железа, восстанавливая их до металлического железа.
• Плавка и образование чугуна⁚ в нижней части шахты температура достигает 1500-1600°C, и восстановленное железо плавится. Флюсы, введенные в шихту, взаимодействуют с пустой породой, образуя шлак, который плавает на поверхности расплавленного чугуна.

Все эти процессы протекают одновременно и непрерывно, обеспечивая образование расплавленного чугуна и шлака.