Процесс доменной плавки железа
Доменная плавка ― это высокотемпературный процесс, при котором железная руда перерабатывается в чугун. Это сложный процесс, который требует точного контроля температуры и состава шихты. В доменной печи, которая представляет собой огромный вертикальный цилиндр, происходит последовательное восстановление железа из руды, а также плавление и очистка полученного металла.
Подготовка шихты
Подготовка шихты ― это важнейший этап доменной плавки, от которого зависит качество получаемого чугуна.
В состав шихты входят железная руда, кокс (твердое топливо, которое обеспечивает тепло и восстановительную среду), флюсы (вещества, которые снижают температуру плавления руды и шлака), а также другие добавки, например, лом черного металла.
Железная руда перед загрузкой в доменную печь подвергается дроблению и обогащению, чтобы удалить пустую породу и увеличить содержание железа. Кокс должен иметь определенную прочность и размер, чтобы обеспечить равномерное горение и эффективное восстановление железа.
Флюсы, такие как известняк или доломит, добавляют в шихту для образования шлака, который удаляет примеси из железа;
Правильное соотношение компонентов в шихте ― это ключевой фактор, который определяет эффективность доменной плавки и качество получаемого чугуна.
Загрузка шихты в доменную печь
Загрузка шихты в доменную печь ー это следующий этап после ее подготовки. Процесс загрузки осуществляется с помощью специальных механизмов ー шихтоподающих устройств.
Современные доменные печи имеют несколько загрузочных устройств, которые позволяют подавать шихту в печь равномерно и непрерывно.
Перед загрузкой шихты в печь, ее необходимо тщательно перемешать, чтобы обеспечить равномерное распределение компонентов.
Загрузка шихты в доменную печь происходит сверху вниз, через загрузочную воронку.
Важно отметить, что процесс загрузки шихты должен быть непрерывным, чтобы обеспечить стабильную работу доменной печи.
Правильная загрузка шихты ー это залог эффективной работы доменной печи и получения качественного чугуна.
Процесс плавки
Процесс плавки в доменной печи ー это сердце процесса получения чугуна. Внутри печи происходит ряд сложных физико-химических реакций, которые приводят к восстановлению железа из руды и его плавлению.
В верхней части печи, где температура еще невысока, происходит процесс восстановления железа из оксидов.
По мере того, как шихта опускается вниз, температура повышается, и начинается плавление железа и других компонентов.
В нижней части печи, где температура достигает 1500-1600°C, происходит образование чугуна ー сплава железа с углеродом, кремнием, марганцем и другими элементами.
Одновременно с плавлением железа происходит образование шлака ― расплавленной смеси оксидов, которые не растворяются в чугуне. Шлак играет важную роль в процессе плавки, он защищает расплавленное железо от окисления и способствует удалению примесей.
Выпуск чугуна и шлака
После завершения процесса плавки, чугун и шлак, которые находятся в нижней части печи, необходимо выпустить. Для этого в печи предусмотрены специальные отверстия ー летки.
Чугун выпускают в специальные чугунные ковши, которые затем транспортируют к месту дальнейшей переработки. Шлак, который имеет более высокую температуру плавления, чем чугун, выпускают в шлаковые ковши.
Процесс выпуска чугуна и шлака ー это очень ответственный момент, так как от него зависит качество получаемого металла.
Важно, чтобы процесс был максимально быстрым и плавным, чтобы избежать застывания чугуна в летке и образования пробок.
После выпуска чугуна и шлака, печь снова заполняют шихтой, и процесс плавки повторяется.
