процессы выплавки чугуна в доменной печи
Выплавка чугуна в доменной печи — это сложный технологический процесс, который включает в себя несколько этапов. В доменной печи происходит восстановление железа из железной руды, а также плавление и переработка других материалов, таких как кокс, флюсы и лом.
Подготовка шихтовых материалов
Перед тем, как загрузить материалы в доменную печь, их необходимо подготовить. Подготовка шихтовых материалов включает в себя несколько этапов, каждый из которых имеет важное значение для успешного процесса выплавки чугуна.
- Подготовка железной руды⁚ Железная руда, как правило, содержит примеси, которые необходимо удалить. Для этого используют дробление, помол и обогащение. Дробление и помол уменьшают размер руды, что увеличивает поверхность контакта с восстановителями. Обогащение позволяет удалить пустую породу и другие примеси, повышая содержание железа в шихте.
- Подготовка кокса⁚ Кокс, это твердый пористый материал, который используется в качестве топлива и восстановителя в доменной печи. Он получают из каменного угля путем коксования. Качество кокса влияет на скорость и эффективность процесса восстановления железа.
- Подготовка флюсов⁚ Флюсы — это вещества, которые добавляют в шихту для снижения температуры плавления шлака и удаления примесей из чугуна. В качестве флюсов используют известняк, доломит, кварцевый песок.
- Подготовка лома⁚ Лом — это металлические отходы, которые могут быть использованы в качестве сырья для выплавки чугуна. Он добавляет в шихту железо и другие металлы, снижая потребность в железной руде.
Все эти материалы должны быть тщательно перемешаны и дозированы перед загрузкой в доменную печь. Правильное соотношение шихтовых материалов обеспечивает оптимальные условия для протекания химических реакций в печи и получения качественного чугуна.
Загрузка материалов в доменную печь
Загрузка шихтовых материалов в доменную печь, это сложный и непрерывный процесс, требующий точного соблюдения технологии. В доменную печь загружают подготовленные шихтовые материалы, которые затем подвергаются воздействию высоких температур и восстановительной атмосферы.
- Загрузка шихты⁚ В доменную печь шихтовые материалы загружают через загрузочный колошник, расположенный в верхней части печи. Загрузка осуществляеться непрерывно, с помощью специальных механизмов — загрузочных устройств.
- Распределение шихты⁚ Правильное распределение шихты в печи, ключевой фактор для эффективного процесса выплавки. Цель — обеспечить равномерный поток материалов по всей шахте печи. Для этого используют специальные устройства, которые контролируют поток шихты и обеспечивают равномерное распределение материалов по всей шахте печи.
- Слой кокса⁚ Кокс загружают в печь слоями, которые чередуются со слоями железной руды, флюсов и лома. Слой кокса выполняет несколько функций⁚ он служит топливом для печи, обеспечивает восстановительную атмосферу, а также поддерживает прочность колошника;
- Проверка загрузки⁚ Загрузка шихты контролируется с помощью специальных датчиков и систем видеонаблюдения. Это позволяет отслеживать уровень загрузки, равномерность распределения материалов и выявлять возможные проблемы, которые могут возникнуть в процессе загрузки.
Процесс загрузки шихты в доменную печь, это важный этап выплавки чугуна, от которого зависят качество и количество получаемого чугуна.
Процессы в доменной печи
В доменной печи происходят сложные физико-химические процессы, которые приводят к образованию чугуна. Эти процессы протекают в разных зонах печи, и каждая зона характеризуется своими температурными условиями и составом газовой фазы.
- Зона колошника⁚ В этой зоне шихтовые материалы подвергаются предварительной подготовке к дальнейшей переработке. Здесь происходит нагрев шихты до температуры около 500 градусов Цельсия.
- Зона восстановления⁚ В этой зоне происходит восстановление железа из железной руды. Железная руда взаимодействует с угарным газом (СО), который образуется при сгорании кокса. В результате этой реакции железо переходит в металлическое состояние.
- Зона плавления⁚ В этой зоне железо плавится и переходит в жидкое состояние. Температура в зоне плавления достигает 1500 градусов Цельсия.
- Зона шлакообразования⁚ В этой зоне происходит образование шлака. Шлак — это расплавленная масса, которая состоит из пустой породы, флюсов и других примесей. Шлак отделяется от чугуна и выводится из доменной печи.
- Зона расплавления⁚ В этой зоне происходит расплавление кокса и других компонентов шихты.
Все эти процессы протекают в доменной печи непрерывно и взаимосвязано. В результате этих процессов образуется чугун, который выпускают из доменной печи через горн.
