основные химические процессы доменного процесса

**Основные химические процессы доменного процесса**

Доменный процесс — это металлургический процесс, в котором руда железа (в основном гематит или магнетит) восстанавливается до металлического железа. Основными химическими процессами, происходящими в доменной печи, являются:

**1. Распад и восстановление руды**

* При нагревании руды в доменной печи кальцит (CaCO3) разлагается, выделяя диоксид углерода (CO2):
«`
CaCO3 → CaO + CO2
«`
* Оксиды железа (Fe2O3 и Fe3O4) восстанавливаются до закиси железа (FeO) окисью углерода (CO):
«`
Fe2O3 + CO → 2 FeO + CO2
Fe3O4 + CO → 3 FeO + CO2
«`

**2. Восстановление закиси железа до железа**

* Закись железа (FeO), получившаяся в результате предыдущей реакции, восстанавливается до металлического железа монооксидом углерода (CO):
«`
FeO + CO → Fe + CO2
«`

**3. Извлечение кремния из руды**

* Кремний (Si) в руде присутствует в виде диоксида кремния (SiO2). Он восстанавливается монооксидом углерода (CO) до карбида кремния (SiC):
«`
SiO2 + 2 CO → SiC + 2 CO2
«`

**4. Выжигание кокса**

* Кокс, подаваемый в доменную печь, сгорает с образованием диоксида углерода (CO2). Выделяемое тепло способствует протеканию химических реакций в печи:
«`
C + O2 → CO2
«`

**5. Образование шлака**

* Шлак — это побочный продукт доменного процесса, состоящий в основном из оксидов кальция (CaO), магния (MgO) и алюминия (Al2O3). Он образуется при взаимодействии кокса и других добавок с примесями в руде:
«`
CaO + SiO2 → CaSiO3 (шлак)
«`

**Реакции при подъеме шихты в доменной печи:**

* По мере подъема шихты (смесь руды, кокса и флюса) в доменной печи температура постепенно повышается.
* При температуре около 800-900°C кокс начинает выгорать, выделяя CO2.
* При температуре около 1000°C происходит образование шлака.
* При температуре около 1200-1300°C начинается восстановление закиси железа до металлического железа.

Читать статью  процесс шлакообразования в доменной печи

Железо, образующееся в результате этих реакций, стекает на дно доменной печи, образуя расплавленное железо, известное как чугун. Шлак всплывает на поверхность расплавленного железа и удаляется.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *