Процесс плавки металла в доменной печи
Доменная печь — это большая, печь с вертикальной шахтой, используемая для плавки железной руды для производства чугуна. Процесс плавки металла в доменной печи включает следующие этапы:
1. Загрузка печи: Доменная печь загружается сверху слоями материалов, включая железную руду, кокс (углеродное топливо) и флюс (вещество, которое удаляет примеси).
2. Восстановление руды: Восходящий поток горячего воздуха, вдуваемого через сопла в нижней части печи, обеспечивает горение кокса. Это выделяет углекислый газ (CO2), который взаимодействует с железной рудой (Fe2O3), восстанавливая ее до железа (Fe):
> Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
3. Образование чугуна: Восстановленное железо соединяется с углеродом из кокса, образуя железоуглеродистый сплав, известный как чугун. Чугун плавится в нижней части печи и собирается в горне.
4. Удаление примесей: Флюс, добавленный вместе с железной рудой, реагирует с примесями, такими как зола и кремнезем, образуя шлак. Шлак легче чугуна и всплывает на его поверхность.
5. Выпуск чугуна: Когда горн заполняется чугуном, его выпускают через отверстие под названием «лещадь». Чугун разливают в массовые формы, называемые изложницами, для охлаждения.
6. Удаление шлака: После выпуска чугуна из горна удаляется шлак через отдельное отверстие, называемое «шлаговый выпуск». Шлак используется в качестве строительного материала или в качестве сырья в других отраслях промышленности.
Контроль процесса:
Процесс плавки в доменной печи тщательно контролируется, чтобы обеспечить оптимальное производство чугуна. Основные параметры, которые контролируются, включают:
Скорость подачи материала и скорость воздуходувки
Температура внутри печи
Состав железной руды и флюса
Химический состав чугуна
Доменные печи непрерывно работают 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, производя миллионы тонн чугуна каждый год. Чугун является основным материалом для производства стали и используется в различных отраслях промышленности.