Химизм доменного процесса

Доменный процесс — это металлургический процесс получения чугуна из богатых руд. Химизм доменного процесса включает в себя следующие основные реакции:

1. Подготовка шихты

Окисление: Избыточный кислород в руде и флюсе удаляется путем реакции с коксом, образуя углекислый газ (CO2).
Восстановление (первый этап): Железная руда (Fe2O3) восстанавливается монооксидом углерода (CO) до закиси железа (FeO).

2. Восстановление в доменной печи

Восстановление (второй этап): Закись железа (FeO) восстанавливается монооксидом углерода (CO) до железа (Fe).
Карбюризация (углероживание): Железо реагирует с углеродом, растворенным в расплаве, образуя чугун.
Ошлакование (образование шлака): Пустая порода в руде и флюс образуют шлак, который собирает примеси и защищает железо от окисления.

Основные химические реакции

Разогрев и подготовка шихты

«`
C + O2 → CO2 (углерод + кислород → углекислый газ)
«`

Восстановление железной руды

«`
Fe2O3 + CO → 2 FeO + CO2 (железная руда + монооксид углерода → закись железа + углекислый газ)
FeO + CO → Fe + CO2 (закись железа + монооксид углерода → железо + углекислый газ)
«`

Карбюризация

«`
Fe + C → Fe3C (железо + углерод → цементит)
«`

Ошлакование

«`
CaCO3 → CaO + CO2 (карбонат кальция → оксид кальция + углекислый газ)
SiO2 + 2 CaO → Ca2SiO4 (диоксид кремния + оксид кальция → силикат кальция)
«`

Продукты доменного процесса

Основными продуктами доменного процесса являются:

Чугун (жидкое железо с высоким содержанием углерода)
Шлак (жидкие силикаты)
Доменный газ (смесь газов, в основном CO и H2)