Процессы в доменной печи
Доменная печь — это вертикальный цилиндрический реактор, в котором происходит сплавление железной руды с коксом и флюсами. Внутри печи создаются условия для восстановления железа из руды и образования чугуна. Процесс в доменной печи проходит в несколько стадий, с постоянным движением материалов вниз и поступающим в печь воздухом и сырьем.
Подготовка материалов
Перед загрузкой в доменную печь сырьевые материалы проходят тщательную подготовку. Железная руда подвергается дробленью и обогащению, чтобы повысить содержание железа и снизить количество пустой породы. Кокс, служащий топливом и восстановителем, также проходит подготовку, чтобы обеспечить необходимую прочность и размер кусков. Флюсы, в основном известняк, подвергаются дробленью и измельчению для более эффективного взаимодействия с рудой и шлаком. Правильная подготовка материалов обеспечивает стабильность процесса плавки и качество получаемого чугуна.
Загрузка материалов
Загрузка материалов в доменную печь происходит непрерывно, сверху, через специальные загрузочные устройства. Сначала загружается шихта, состоящая из железной руды, кокса и флюсов. Затем в печь подается горячий воздух, который необходим для горения кокса и создания высокой температуры в печи. Загрузка материалов происходит в строго определенном порядке, чтобы обеспечить необходимое распределение тепла и газов в печи. Правильная загрузка материалов является ключевым фактором для эффективности плавки и получения качественного чугуна.
Сплавление и восстановление
В нижней части доменной печи, где температура достигает 1500-1600°C, происходит сплавление и восстановление железа. Кокс, сгорая, выделяет угарный газ (CO), который вступает в реакцию с оксидами железа в руде. В результате этой реакции железо освобождается от кислорода и переходит в жидкое состояние. Флюсы же вступают в реакцию с пустой породой в руде, образуя шлак, который плавится и отделяется от чугуна. Процесс сплавления и восстановления происходит в несколько стадий, и каждая стадия характеризуется своей температурой и составом газов.