основной процесс протекающий в доменной печи

Основной процесс, протекающий в доменной печи

Доменная печь – это гигантский вертикальный реактор, где происходит сложный процесс восстановления железа из железной руды․ В печи создаются условия высокой температуры и давления, необходимые для переработки сырья в чугун․

1․ Подготовка сырья

Перед тем, как сырье попадет в доменную печь, оно проходит тщательную подготовку․ Это важный этап, который напрямую влияет на эффективность процесса и качество конечного продукта․

• Железная руда, являющаяся основным сырьем, подвергается дробленью и обогащению․ Дробление уменьшает размер рудных кусков, что ускоряет процесс плавления․ Обогащение, в свою очередь, повышает содержание железа в руде, удаляя пустую породу․
• Кокс, топливо для доменной печи, должен быть прочным и иметь высокую теплотворную способность․ Его получают из каменного угля путем коксования․ Кокс обеспечивает необходимую температуру для плавления руды и восстановления железа․
• Флюс, например, известняк или доломит, добавляется для удаления примесей из руды, образуя легкоплавкий шлак․ Шлак, в свою очередь, защищает расплавленное железо от окисления и облегчает его отделение․
• Вспомогательные материалы, такие как окатыши, брикеты, окалина, также могут добавляться в печь для повышения эффективности процесса․

Качество подготовки сырья – залог успешного процесса в доменной печи․ Правильное соотношение компонентов, размер кусков, влажность – все это влияет на скорость плавления, качество чугуна и расход топлива․

2․ Загрузка сырья в печь

После подготовки сырье отправляется в доменную печь․ Загрузка осуществляется сверху через специальный загрузочный колошник․ Процесс загрузки – это непрерывный цикл, который обеспечивает стабильную работу печи․

• Кокс загружается слоями, образуя каркас для печи․ Он обеспечивает прочность и стабильность конструкции, а также необходимую проницаемость для газового потока․
• Железная руда и флюс загружаются между слоями кокса․ При этом важно соблюдать правильное соотношение компонентов для эффективного процесса плавления и восстановления железа․
• Вспомогательные материалы, такие как окатыши, брикеты, окалина, также добавляются в печь в соответствии с технологическим режимом․

Загрузка сырья в печь – это сложный процесс, который требует точного соблюдения технологических параметров․ Неправильная загрузка может привести к нарушениям в работе печи, снижению качества чугуна и увеличению расхода топлива․

Современные доменные печи оснащены автоматизированными системами загрузки, которые позволяют контролировать процесс и оптимизировать его эффективность․

3․ Процесс плавления и восстановления

Внутри доменной печи происходит сложный химический процесс, который можно разделить на несколько этапов⁚

• Сжигание кокса․ Кокс, загруженный в печь, сгорает при взаимодействии с воздухом, подаваемым через фурмы․ В результате этого процесса выделяется тепло, которое нагревает руду и флюс․
• Разложение руды․ Под воздействием высокой температуры железная руда разлагается, высвобождая железо․
• Восстановление железа․ Оксиды железа, содержащиеся в руде, восстанавливаются до металлического железа за счет реакции с углеродом, содержащимся в коксе․
• Образование шлака․ Флюс, добавленный в печь, взаимодействует с пустой породой, содержащейся в руде, образуя шлак․ Шлак – это расплавленный материал, который собирается на дне печи и удаляется через специальный желоб․
• Образование чугуна․ Восстановленное железо растворяется в расплавленном углероде, образуя чугун․ Чугун – это сплав железа с углеродом, который содержит также другие примеси, такие как кремний, марганец, фосфор, сера․

Процесс плавления и восстановления – это непрерывный цикл, который поддерживается за счет постоянной загрузки сырья и подачи воздуха в печь․

После завершения процесса плавления и восстановления, чугун и шлак, находящиеся в расплавленном состоянии, собираются в нижней части доменной печи․

Чугун выводится из печи через специальный желоб, называемый «чугунная лейка»; Чугунная лейка представляет собой канал, который проходит через стенку печи и заканчивается в специальном ковше․ Ковш, заполненный чугуном, транспортируется к месту дальнейшей переработки․

Шлак, менее плотный, чем чугун, собирается в верхней части печи․ Он выводится через другой желоб, называемый «шлаковая лейка», и направляется в шлаковый бункер․ Шлак впоследствии может использоваться в различных целях, например, в качестве добавки в цемент или для производства строительных материалов․

Процесс вывода чугуна и шлака – это важный этап работы доменной печи․ От правильности его проведения зависит качество получаемого чугуна и эффективность работы всей печи․