основные процессы доменного производства

Доменное производство ⏤ это сложный технологический процесс‚ включающий в себя несколько этапов‚ направленных на получение чугуна ⏤ основного сырья для дальнейшей металлургической обработки.

Подготовка сырья

Подготовка сырья ー это первый и очень важный этап доменного производства. От качества и состава сырья напрямую зависит качество получаемого чугуна. В качестве сырья для доменной печи используются⁚

• Железная руда⁚ это основной компонент шихты‚ содержащий железо в виде оксидов. Руда подвергается предварительной обработке ⏤ обогащению‚ для повышения концентрации железа и удаления пустой породы.
• Кокс⁚ является топливом и восстановителем в доменной печи. Кокс получают путем коксования каменного угля‚ который подвергается специальной термической обработке без доступа воздуха. Кокс обеспечивает высокую температуру плавления и восстанавливает железо из руды.
• Флюс⁚ это добавка‚ которая снижает температуру плавления шлака и способствует его удалению из печи. В качестве флюса используют известняк‚ доломит или другие материалы‚ в зависимости от состава руды.
• Другие материалы⁚ в зависимости от технологии производства‚ в шихту могут добавляться металлолом‚ ферросплавы‚ и другие материалы‚ которые влияют на состав и свойства чугуна.

Перед загрузкой в домну‚ сырье тщательно измельчается и смешивается в определенных пропорциях‚ чтобы обеспечить оптимальные условия для плавки.

Загрузка шихты в домну

После тщательной подготовки сырьевая смесь‚ называемая шихтой‚ загружается в доменную печь ⏤ огромный вертикальный стальной сосуд‚ выложенный внутри огнеупорным кирпичом. Загрузка шихты происходит сверху через загрузочный колошник‚ который расположен на самом верху печи.

Процесс загрузки шихты в домну проходит последовательно и непрерывно. Сначала в печь загружается кокс‚ который служит топливом и восстановителем. Затем поверх кокса загружают железную руду‚ а затем флюс. Такой последовательный способ загрузки обеспечивает необходимый тепловой режим в печи и оптимальные условия для восстановления железа из руды.

Загрузка шихты в домну происходит с помощью специальных механизмов‚ например‚ мостовых кранов или конвейеров. Скорость загрузки зависит от производительности печи и может достигать нескольких сотен тонн в час.

Процесс плавки

Внутри доменной печи происходит сложный физико-химический процесс‚ называемый плавкой. В печи создаются условия для восстановления железа из руды и образования расплавленного чугуна.

Горячий воздух‚ нагнетаемый в печь через дутьевые устройства‚ сжигает кокс‚ выделяя тепло и образуя оксид углерода (CO). Оксид углерода вступает в реакцию с железной рудой‚ восстанавливая железо из ее оксидов.

В процессе плавки также происходит плавление флюса‚ который вступает в реакцию с пустой породой‚ содержащейся в руде‚ образуя шлак. Шлак имеет более низкую плотность‚ чем чугун‚ и плавает на его поверхности.

Процесс плавки в доменной печи проходит при высокой температуре (около 1500-1600 °C) и в условиях высокого давления. В результате плавки образуется расплавленный чугун и шлак.

Выпуск чугуна и шлака

По достижению необходимой температуры и степени восстановления железа‚ расплавленный чугун и шлак собираются в нижней части доменной печи ー в горне. Из горна чугун и шлак выводятся через специальные отверстия ー желоба.

Чугун‚ имеющий более высокую плотность‚ стекает в чугунные ковши‚ которые затем транспортируются к месту дальнейшей обработки. Шлак‚ имеющий более низкую плотность‚ стекает в шлаковые ковши.

Выпуск чугуна и шлака происходит периодически‚ с определенным интервалом времени. Процесс выпуска контролируется операторами доменного цеха‚ которые следуют заданным параметрам и регулируют поток расплавленного металла и шлака.

Выпущенный чугун и шлак являются продуктами доменного производства. Чугун используется в дальнейшей металлургической обработке для получения стали‚ чугунного литья и других металлопродуктов. Шлак может использоваться в строительстве‚ в производстве цемента и других материалов.

Последующая обработка чугуна

Полученный в доменной печи чугун ⏤ это не конечный продукт. Он содержит примеси‚ которые делают его хрупким и не пригодным для большинства применений. Поэтому чугун подвергается дальнейшей обработке‚ которая включает в себя несколько этапов.

Первый этап ー это рафинирование чугуна. Рафинирование ⏤ это процесс удаления из чугуна вредных примесей‚ таких как сера‚ фосфор‚ кремний и марганец. Рафинирование может проводиться различными методами‚ например‚ продувкой кислородом‚ вакуумной обработкой‚ добавлением раскислителей.

После рафинирования чугун может быть использован для производства стали‚ чугунного литья или других металлопродуктов. Для производства стали чугун подвергается конвертированию ⏤ процессу переплавки с добавлением лома и других материалов‚ который позволяет получить сталь с заданными свойствами. Чугун может быть использован для производства чугунного литья‚ которое применяется в машиностроении‚ строительстве и других отраслях.

Таким образом‚ последующая обработка чугуна является необходимым этапом для получения готовых металлопродуктов‚ которые используются в различных отраслях промышленности.