Процесс у доменной печи
Процесс у доменной печи – это сложный технологический цикл, в котором происходит плавка железной руды с образованием чугуна.
Загрузка сырья
В доменную печь загружают сырье, состоящее из железной руды, кокса и флюсов. Железная руда – это основной источник железа, которое мы и хотим получить в результате плавки. Кокс – это твердое топливо, которое обеспечивает необходимую температуру для плавки. Флюсы – это вещества, которые помогают снизить температуру плавления руды и удалить вредные примеси.
Загрузка сырья происходит сверху через специальный загрузочный механизм. Сырье равномерно распределяется по всей площади печи, чтобы обеспечить равномерное прохождение процесса плавки.
Важно отметить, что загрузка сырья – это непрерывный процесс. По мере того, как сырье плавится и опускается вниз, доменная печь постоянно подпитывается новыми порциями сырья.
Плавка
В доменной печи происходит сложный процесс плавки, который можно разделить на несколько этапов.
В верхней части печи, где температура еще невысока, происходит предварительный нагрев сырья. В этой зоне происходит разложение карбонатов, содержащихся в флюсах, а также удаление влаги из сырья.
По мере опускания вниз температура повышается, и начинается процесс восстановления железа из руды. Кокс, который горит в нижней части печи, выделяет углерод, который вступает в реакцию с оксидами железа, образуя жидкое железо.
В нижней части печи, где температура достигает 1500-1600 градусов Цельсия, происходит плавление железа и шлака. Шлак – это расплавленная смесь флюсов и примесей, которые не растворяются в железе. Шлак легче железа и собирается на поверхности расплавленного металла.
Выпуск чугуна
Когда жидкий чугун и шлак накапливаются в нижней части печи, их необходимо периодически выпускать. Для этого в печи предусмотрены специальные отверстия – летки.
Выпуск чугуна осуществляется через чугунный леток. Перед выпуском леток предварительно разогревают, чтобы расплавленный чугун не застыл в нем. Чугун выпускают в ковш, который затем транспортируют к месту дальнейшей обработки.
Шлак, который легче чугуна, выпускают через отдельный леток – шлаковый леток. Шлак используется в различных отраслях промышленности, например, для производства строительных материалов.
Процесс выпуска чугуна и шлака происходит непрерывно, чтобы обеспечить непрерывный цикл работы доменной печи.
Отвод газов
В процессе плавки в доменной печи образуется большое количество газов, которые необходимо отводить, чтобы не создавать избыточного давления внутри печи и обеспечить безопасную работу. Эти газы, называемые доменным газом, представляют собой смесь различных компонентов, в т.ч. углекислого газа, угарного газа, азота, водорода, метана и других.
Для отвода газов в верхней части печи установлена газоходная система, которая включает в себя газоотводные трубы, газоочистные устройства и газодувки. Доменный газ, прежде чем попасть в атмосферу, проходит очистку от пыли и других вредных примесей.
Отвод газов является важной частью процесса, так как он позволяет не только обеспечить безопасную работу печи, но и использовать доменный газ как ценное топливо для других производственных процессов.