Доменный процесс

Категория:
Производство черных и цветных металлов


Доменный процесс

В печи непрерывно движутся навстречу друг другу два потока: сверху вниз — поток шихтовых материалов и снизу вверх — поток газов, образующихся в результате горения топлива и реакций с составляющими шихты.

Сущность доменной плавки состоит в восстановлении железа из его окислов, имеющихся в руде, науглероживании железа до чугуна и ошлаковании пустой породы. Эти процессы требуют определенных весовых соотношений между рудой, флюсами и топливом, а также наличия соответствующих температур.

Часть окиси углерода, встречая при своем дальнейшем подъеме рудную колошу, восстанавливает окислы железа, а сама при этом вновь превращается в углекислый газ.

Температура в горне печи в области фурм достигает 1800° и к колошнику постепенно понижается. На рис. 2, б приведена схема изменения температуры по высоте доменной печи (заштрихованный участок показывает пределы значений температуры).

Таким образом, углерод топлива при доменной плавке является источником необходимой для плавки теплоты; кроме того, он восстанавливает окислы и науглероживает железо.

Получение чугуна. Загруженная в печь руда в области колошника и в верхней части шахты высушивается и теряет химически связанную воду.

Суммарный тепловой эффект реакций восстановления окислов железа окисью углерода (непрямое восстановление) является положительным; эти реакции успешно протекают при 400—950° и ослабевают при более высоких температурах.

Полученное губчатое железо в зоне распара и заплечиков науглероживается и вследствие происходящего при этом понижения температуры плавления переходит в жидкое состояние. Стекающие вниз струйки науглероженного железа поглощают восстановленные марганец, кремний и фосфор, а также частично серу из золы кокса. Образовавшийся чугун собирается в горне печи.

Образование шлака. В качестве флюса для ошлакования пустой породы и зо’лы топлива в доменную печь обычно вводят известняк (состоящий преимущественно из СаС03), который при температуре около 900° распадается с образованием окиси кальция (СаО) и углекислоты (С02). При работе на офлюсованном агломерате необходимость применения известняка либо отпадает, либо значительно сокращается.

Вместе с кремнеземом (Si02), глиноземом (А1203) и другими примесями из пустой породы и золы топлива окись кальция образует шлак, который плавится в распаре и заплечиках и стекает в горн, где располагается поверх жидкого чугуна.

Поэтому при известковистых шлаках содержание серы в чугуне уменьшается.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум