основной процесс происходящий в доменной печи

Основной процесс происходящий в доменной печи

Доменная печь – это гигантский вертикальный реактор, в котором происходит непрерывный процесс выплавки чугуна из железной руды. Этот процесс основан на химических реакциях, происходящих при высоких температурах, и включает в себя несколько этапов, которые мы рассмотрим далее.

Подготовка шихты

Подготовка шихты – это первый и очень важный этап в процессе выплавки чугуна. шихта – это смесь материалов, которые загружаются в доменную печь для получения чугуна. Она состоит из железной руды, кокса (топлива), флюсов (веществ, которые способствуют плавлению и удалению примесей) и иногда лома.

Железная руда – это основной компонент шихты, содержащий железо в виде оксидов. Кокс – это твердое топливо, которое обеспечивает необходимую температуру для плавления руды и восстановления железа. Флюсы – это вещества, которые помогают удалять примеси из руды и шлака. Лом – это металлические отходы, которые могут быть добавлены в шихту для увеличения содержания железа в чугуне.

Подготовка шихты включает в себя несколько этапов⁚

• Дробление и измельчение руды до нужного размера.
• Смешивание руды, кокса и флюсов в определенных пропорциях.
• Подготовка кокса к загрузке в печь, которая включает в себя его прокаливание для удаления влаги и летучих веществ.

Правильное соотношение компонентов в шихте очень важно для достижения оптимальных условий плавления и восстановления железа.

Загрузка шихты в печь

После тщательной подготовки шихта поступает в доменную печь. Загрузка шихты – это непрерывный процесс, который осуществляется с помощью специальных механизмов, называемых «колошниками». Колошники – это гигантские контейнеры, которые поднимают шихту на верхнюю часть печи и опускают ее в печь через специальный отверстие, называемое «колошником».

Загрузка шихты в печь осуществляется послойно⁚ сначала загружается кокс, затем руда и флюс. Такой порядок загрузки обеспечивает равномерное распределение компонентов шихты в печи и создает условия для эффективного протекания химических реакций.

Важно, чтобы загрузка шихты была равномерной и непрерывной. Это обеспечивает стабильность процесса плавления и восстановления железа в печи. Кроме того, непрерывная загрузка шихты позволяет поддерживать определенный уровень материала в печи, что необходимо для обеспечения непрерывного процесса плавки.

Загрузка шихты в доменную печь – это сложный и важный этап процесса плавки чугуна. От правильной организации этого этапа зависит эффективность работы печи и качество получаемого чугуна.

Процесс плавления и восстановления

После загрузки шихты в печь начинается процесс плавления и восстановления железа. В доменной печи создаются условия для протекания сложных химических реакций, которые приводят к превращению железной руды в чугун.

В нижней части печи, где температура достигает 1500-1600°C, кокс сгорает, выделяя углерод и тепло. Углерод вступает в реакцию с кислородом, содержащимся в железной руде, образуя угарный газ (CO); Угарный газ – мощный восстановитель, который взаимодействует с оксидами железа в руде, восстанавливая их до чистого железа.

Процесс восстановления железа происходит постепенно, в несколько этапов. Сначала оксиды железа восстанавливаются до закиси железа (FeO), затем до металлического железа (Fe). Металлическое железо плавится при температуре около 1539°C и стекает вниз по печи, образуя расплавленный чугун.

Флюс, который добавляется в шихту, вступает в реакцию с пустой породой руды, образуя шлак. Шлак – это расплавленный материал, который легче чугуна и плавает на его поверхности. Шлак выполняет важную роль в процессе плавки, он защищает расплавленный чугун от окисления и улавливает вредные примеси.

Процесс плавления и восстановления железа в доменной печи – это сложный и динамичный процесс, который требует тщательного контроля и управления.

Выпуск чугуна и шлака

После того, как чугун и шлак полностью расплавятся, они опускаются в нижнюю часть печи, где собираются в специальных резервуарах. Выпуск чугуна и шлака осуществляется через специальные отверстия, называемые летки.

Выпуск чугуна производится через леток, расположенный в нижней части печи. Перед выпуском чугуна леток закрывают глиняной пробкой, которая предотвращает вытекание расплавленного металла. Когда накопится достаточное количество чугуна, пробку пробивают и расплавленный металл выпускают в специальные желоба, называемые ковшами.

Шлак выпускают через отдельный леток, расположенный выше летков для чугуна. Шлак также выпускают в ковши, которые перевозят его на специальные площадки для охлаждения и дальнейшей переработки.

Выпуск чугуна и шлака – это важный этап процесса плавки, который требует тщательной организации и контроля. Важно обеспечить бесперебойный выпуск расплавленных материалов и предотвратить их застывание в печи.

Выпуск чугуна и шлака – это не только завершение процесса плавки, но и начало новых технологических процессов, связанных с переработкой и использованием полученных продуктов.