в процессе доменной плавки железо

Процесс доменной плавки железа

В процессе доменной плавки железо, содержащееся в железной руде, восстанавливается из оксидов до металлического состояния. Этот процесс происходит при высоких температурах в доменной печи, где происходит ряд химических реакций, приводящих к образованию чугуна.

Подготовка сырья

Подготовка сырья для доменной плавки железа является важным этапом, от которого зависит качество получаемого чугуна. Ключевыми компонентами сырья являются⁚

• Железная руда⁚ Основной источник железа. Она содержит оксиды железа, которые в процессе плавки восстанавливаются до металлического железа. Руда подвергается дроблению и обогащению для повышения концентрации железа и удаления пустой породы.
• Кокс⁚ Топливо для доменной печи, которое обеспечивает высокую температуру, необходимую для плавки. Кокс получают из каменного угля путем коксования – процесса нагревания без доступа воздуха.
• Флюс⁚ Вещества, которые добавляют в шихту для регулирования состава шлака. Шлак – это расплавленная порода, которая образуется в процессе плавки и отделяется от чугуна. Флюсы способствуют понижению температуры плавления шлака и делают его более текучим.

Качество и состав каждого компонента шихты строго контролируются, чтобы обеспечить оптимальные условия для плавки и получения чугуна с заданными свойствами.

Загрузка сырья в доменную печь

Загрузка сырья в доменную печь – это сложный процесс, который требует точного соблюдения определенных правил. Сырье загружается в печь сверху через загрузочный колошник.

В доменной печи создается так называемая шихта, состоящая из железной руды, кокса и флюса. Эта шихта загружается в печь слоями, чтобы обеспечить равномерное распределение тепла и оптимальные условия для химических реакций.

При загрузке шихты важно соблюдать определенный порядок⁚ внизу – кокс, затем – железная руда, и, наконец, – флюс. Это обеспечивает правильное протекание процесса восстановления железа и образование шлака.

Загрузка шихты в доменную печь осуществляется с помощью специальных механизмов – загрузочных устройств, которые обеспечивают непрерывный процесс подачи сырья.

Процесс плавки

Процесс плавки в доменной печи – это сложный и многоступенчатый процесс, который включает в себя ряд химических реакций.

В нижней части печи, где температура достигает 1500-1600°C, кокс сгорает, образуя углекислый газ и выделяя тепло. Этот газ поднимается вверх, проходя через слои шихты.

В зоне восстановления, расположенной выше, углекислый газ реагирует с железной рудой, восстанавливая железо из оксидов. В результате образуется жидкое железо и шлак.

Шлак – это расплавленный флюс, который связывает примеси, содержащиеся в железной руде, и удаляет их из печи.

В процессе плавки происходит непрерывный цикл загрузки шихты, восстановительных реакций, образования жидкого железа и шлака, а также их вывода из печи.