Процесс доменной плавки железа

 

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.

Читать статью  Маховик для задвижек: что это такое и для чего нужен?

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.