Процессы в доменной печи при изготовление чугуна
Процессы в доменной печи при изготовлении чугуна
Доменная печь представляет собой вертикальную печь, в которой происходит восстановление железной руды и получение чугуна. Процессы, происходящие в доменной печи, включают:
1. Подготовка шихты:
Железная руда, кокс и флюсовые материалы (известняк или доломит) загружаются в верхнюю часть печи.
2. Загрузка шихты:
Шихта опускается в печь с помощью загрузочного устройства.
3. Реакции в зоне горения:
Кокс сгорает при подаче горячего дутья, создавая высокую температуру (около 1800°C).
В результате горения образуются углекислый газ (CO2) и монооксид углерода (CO).
4. Восстановление в непрямой зоне:
CO и CO2 реагируют с железной рудой (Fe2O3), восстанавливая ее до губчатого железа (Fe):
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Fe2O3 + CO → 2FeO + CO2
5. Восстановление в прямой зоне:
Губчатое железо вступает в реакцию с CO и дополнительно восстанавливается до расплавленного чугуна:
FeO + CO → Fe + CO2
6. Образование шлака:
Флюсовые материалы реагируют с примесями в руде, образуя шлак. Шлак представляет собой расплавленное вещество, которое всплывает на поверхность чугуна.
7. Разделение продуктов:
Расплавленный чугун собирается в тигле в нижней части печи.
Шлак всплывает на поверхность чугуна и удаляется через сливное отверстие.
8. Розлив чугуна:
Чугун выпускается из печи через летку и разливается в формы для дальнейшего охлаждения и использования.
Важность процессов в доменной печи:
Восстановление железной руды для получения чугуна.
Удаление примесей из чугуна с помощью шлака.
Контроль температуры и химического состава чугуна и шлака.
Обеспечение эффективного использования сырья и энергии.