Производство чугуна

Чугун выплавляют в печах шахтного типа — в доменных печах. Сущность процесса заключается в восстановлении оксидов железа, составляющих руду оксидом углерода, водородом, твердым углеродом, выделяющимися при сгора­нии топлива в печи.

Доменная печь и ее работа.

Современные доменные печи (рис.1) имеют общую высоту до 80 м, полез­ный объем до 5600 м . Рабочее пространство печи состоит из колошника, шах­ты, распара, заплечиков и горна. Материалы подаются к печи двумя скиповыми подъемниками с опрокидывающимися ковшами, доставляющими агломерат, кокс и флюс в определенном соотношении (шихту), к засыпному устройству (порция шихты называется колошей). Засыпное устройство состоит из двух по­очередно опускающихся конусов. Для равномерного распределения материала на колошнике печи малый конус с цилиндром после каждой засыпки повора­чивается на определенный угол.

Доменные печи, как и все шахтные печи, работают по принципу противо­тока. Сверху опускаются шихтовые материалы, а снизу им навстречу движутся газы, образующиеся в процессе горения топлива. Расширяющаяся книзу кони­ческая шахта облегчает опускание шихты и равномерно распределяет поток га­зов по сечению печи.

Самая широкая (цилиндрическая) часть доменной печи — распар. Здесь происходит плавление пустой породы и флюсов с образованием шлака, которое заканчивается в заплечиках, имеющих форму сужающегося книзу усеченного конуса. Нижнее основание заплечиков имеет меньший диаметр, поскольку со­кращается объема материалов вследствие их плавления.

Расположенный ниже заплечиков горн имеет цилиндрическую форму. В верхней части горна располагаются фурменные отверстия, через которые в печь подается горячий, обогащенный кислородом воздух при температуре 900 — 1200 0С. Здесь происходит горение кокса, а в нижней части горна на лещади скапливаются жидкие чугун и шлак, которые периодически выпускаются через специальные отверстия — летки. Причем чугунная летка расположена на 0,5м выше лещади, а шлаковая летка — на 1,5м. Постоянно остающийся на лещади полуметровый слой жидкого чугуна предохраняет ее от разрушения. Чугунная летка между выпусками чугуна забивается огнеупорной массой.

Протекающие в печи физико-химические процессы очень сложны и мно­гообразны. Условно можно выделить следующие этапы общего процесса вы­плавки чугуна:

—         горение углерода топлива,

—         разложение компонентов шихты,

—         восстановление железа  и других металлов из оксидов,

—         науглероживание железа,

шлакообразование

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector