сущность доменного процесса выплавки чугуна

**Сущность доменного процесса выплавки чугуна**

Доменный процесс — это сложный металлургический процесс, в котором путем восстановительного плавления железных руд в доменной печи получают чугун. Сущность процесса заключается в восстановлении оксидов железа коксом и другими восстановителями до металлического железа с одновременным его расплавлением и образованием шлака.

Процесс проходит в четыре основные стадии:

1. **Подготовка шихты**. Шихта включает в себя железную руду, кокс и флюсы (известняк или доломит). Руда должна быть освобождена от пустой породы и иметь размер кусков, обеспечивающий хорошую газопроницаемость. Кокс используется в качестве топлива и восстановителя железа. Флюсы добавляют для связывания примесей руды и образования шлака.
2. **Загрузка шихты в доменную печь**. Шихту загружают в доменную печь слоями через загрузочное устройство. Кокс загружается в нижнюю часть печи, а руда и флюсы — выше. В процессе загрузки в печь подается горячий воздух через фурмы, расположенные в нижней части.
3. **Восстановление железа**. В нижней части печи кокс сгорает, образуя углекислый газ (CO2). CO2 поднимается вверх через слои шихты и реагирует с оксидами железа, восстанавливая их до металлического железа. Процесс восстановления проходит в несколько этапов:

— CO2 + C → 2CO (реакция Бодуара)
— Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
— Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2
— FeO + CO → Fe + CO2

4. **Образование чугуна и шлака**. Восстановленное железо стекает вниз и собирается в нижней части печи, образуя чугун. Попутно железо растворяет часть примесей руды и кокса, включая углерод, кремний, марганец и фосфор. Эти примеси придадут чугуну его характерные свойства.

Шлак образуется за счет взаимодействия флюсов с пустой породой руды и другими примесями. Шлак легче чугуна и плавает на его поверхности. Он защищает чугун от окисления и обеспечивает хороший теплообмен между чугуном и стенками печи.

Читать статью  окислительный процесс в доменной печи является основным

Выплавляемый чугун содержит от 3,5% до 4,5% углерода. В зависимости от назначения чугун может быть переделан в сталь или использован для изготовления чугунных изделий (чугунные трубы, радиаторы, строительные конструкции и т. д.).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *