ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА Доменное производство чугуна восстановительной плавкой

ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА Доменное производство чугуна восстановительной плавкой железных руд или окускованных железорудных концентратов в доменных печах. Доменное производства - отрасль чёрной металлургии.

Историческая справка Чугун был известен за 4 -6 века до н. э. доменное производство возникло в результате развития сыродутного процесса «прямого» получения железа в твёрдом состоянии непосредственно из железной руды путём восстановления её в низких горнах или шахтных печах (домницах) с помощью древесного угля. Первые доменные печи в Европе появились в середине 14 века, а в России - около 1630 года, вблизи Тулы и Каширы. На Урале первый чугун получен в 1701 году, а в середине 18 века, благодаря развитию, уральской металлургии Россия вышла на 1 -е место в мире, которое удерживала до начала 19 века. До середины 18 века единственное топливо в доменном производстве был древесный уголь. В 1735 А. Дерби применил в доменной плавке каменноугольный кокс.

Исходными материалами (шихтой) в доменном производстве являются: железная руда, марганцевая руда Агломерат, Окатыши, горючее и флюсы. Широкое применение в шихте доменных печей СССР получил офлюсованный агломерат (свыше 90%), который содержит 50 -60% Fe при основности 1, 11, 3; расширяется применение офлюсованных окатышей. Важнейшие свойства железосодержащих шихтовых материалов, определяющие технико-экономические показатели доменной плавки: содержание железа, состав пустой породы, количество вредных примесей, а также гранулометрический состав, прочность и восстановимость. Основным горючим в Д. п. служит каменноугольный кокс. Получает распространение плавка с заменой части кокса газообразным, жидким или твёрдым топливом, вдуваемым в горн доменной печи. В качестве флюсов используется известняк, иногда доломит.

Основные виды чугуна выплавляемого в доменных печах: передельный чугун, используемый для производства стали в сталеплавильных агрегатах; литейный, идущий для чугунных отливок; специальные чугуны. Побочные продукты Д. п. : Доменный газ [теплота сгорания 3, 6— 4, 6 Мдж/м 3 (850— 1100 ккал/м 3)] после очистки от пыли используется для нагрева дутья в воздухонагревателях, а также в заводских котельных установках, коксохимических, агломерационных и некоторых др. цехах; доменный шлак находит применение главным образом в промышленности строительных материалов; колошниковая пыль, выносимая из печи и улавливаемая системой газоочистки, содержащая 30— 50% Fe, возвращается в шихту доменных печей после её предварительного окускования (главным образом путём агломерации

Доменный цех завода с полным металлургическим циклом имеет, как правило, не менее 3 доменных печей с воздухонагревателями и системой газоочистки. Запас шихты (кокса на 6— 12 ч, агломерата или руды, а также флюсов на 1— 2 суток работы печей) хранится в бункерах эстакады (общей для всех доменных печей). На многих металлургических заводах в состав доменного цеха входит так называемый рудный двор, где хранится основной запас железных руд, укладываемых в штабеля рудными перегружателями. Формирование штабеля и забор из него материалов производятся с учётом усреднения руд. В доменном цехе имеются также машины для разливки чугуна.

Основные химические процессы в доменной печи горение топлива и восстановление Fe, Si, Mn и др. элементов. Часть кокса расходуется на процессы восстановления, но основное количество опускается в горн и сгорает вместе с вдуваемым топливом у фурм. Газы с t 1600— 2300°С, содержащие 35— 45% CO, 1— 12% H 2 и 45— 65% N 2, поднимаясь по печи, нагревают опускающуюся шихту, при этом CO и H 2 частично окисляются до CO 2 и H 2 O. Газы, выходящие из печи, имеют t 150— 300°С.