Как происходит процесс выплавки черных металлов в доменных печах?

Процесс выплавки чёрных металлов в доменных печах заключается в восстановлении окислов железа, входящих в состав руды, окисью углерода, водородом и твёрдым углеродом, которые выделяются при сгорании топлива в печи. studizba.com

Некоторые этапы процесса:

1. Подготовка шихты. uralpride.ru Для загрузки в доменную печь готовят смесь из руды, кокса и флюса в определённой пропорции. uralpride.ru
2. Загрузка шихты. uralpride.ru Специальный подъёмник (скип) доставляет шихту к верхней части доменной печи, откуда она через засыпной аппарат поступает в печь. uralpride.ru
3. Подача воздуха. uralpride.ru Для поддержания интенсивного горения загружаемого кокса необходимо большое количество воздуха. uralpride.ru Его подают в печь через специальные отверстия в нижней части печи (фурменные отверстия). uralpride.ru Воздух вдувают в печь под давлением, чтобы он пробил высокий столб шихты и проник во все части печи. uralpride.ru
4. Окисление. kzmc.kz Содержащийся в воздушной смеси кислород сжигает углерод, в результате чего происходит выделение углекислоты. kzmc.kz Углекислота, в свою очередь, вступает в реакцию с углеродом с образованием монооксида углерода (CO). kzmc.kz Одновременно вода, попадающая вместе с воздухом, под воздействием высоких температур распадается на водород и кислород. kzmc.kz
5. Процесс опускания шихтовых материалов и движения газа. kzmc.kz В результате сгорания кокса и плавления шихты в нижней части шахты печи освобождается место, в которое под собственным весом опускаются кокс и шихта из расположенного выше слоя, а в колошнике освобождается место для новой загрузки. kzmc.kz
6. Восстановление железа. kzmc.kz Роль восстановителя в процессе получения железа из рудных материалов выполняют монооксид углерода и водород, которые, вступая в реакцию с содержащимся в оксиде железа кислородом, образуют углекислый газ и воду. kzmc.kz
7. Формирование чугуна и шлака. kzmc.kz В результате контакта восстановленного железа с коксом происходит его насыщение углеродом, в результате чего образуется чугун — сплав, в состав которого входит 2–4% углерода и небольшие примеси кремния, магния, серы и фосфора. kzmc.kz Благодаря разнице в весе расплавленный чугун накапливается в нижней, а шлак в верхней части пода. kzmc.kz
8. Выпуск продуктов. studizba.com По мере скопления чугуна и шлака их выпускают из печи. studizba.com Чугун выпускают через чугунную летку, а шлак — через шлаковую летку. studizba.com

Доменная печь работает по принципу противотока: исходные материалы загружаются сверху, постепенно опускаются вниз, превращаясь в чугун и шлак, а газы, нагревшиеся в нижней зоне печи, поднимаются кверху навстречу исходным материалам. uralpride.ru