3.Подготовка железных руд к доменной плавке

Современное доменное производство предъявляет к железорудным материалам очень высокие требования. Эти материалы должны: иметь высокое содержание железа; низкую концентрацию вредных примесей; оптимальный размер кусков (20–40 мм); высокую прочность, чтобы при транспортировке и в ходе плавки куски не разрушались с образованием мелких фракций; иметь постоянный химический состав больших масс материалов. Железорудные материалы в естественном состоянии этим требованиям не удовлетворяют. Большинство руд имеют невысокую концентрацию железа или содержат большое количество пустой породы. При плавке таких руд образуется большое количество шлака, требующего повышенного расхода кокса. Некоторые руды содержат вредные примеси, снижающие качество металла или требующие дополнительного расхода на их удаление. При добыче руд образуются очень крупные куски (до 1500 мм), присутствие которых в шихте снижает скорость восстановления и теплопередачи, а так-же много мелочи (до 10 мм), ухудшающей газопроницаемость шихты и вызывающей снижение хода процесса восстановления и, следовательно, производительности доменной печи. Большинство месторождений железных руд имеют неодинаковый химический состав, даже в пределах одного забоя. Все это требует специальной подготовки руд перед загрузкой их в доменную печь. Основными способами подготовки руд являются: - дробление для уменьшения размеров кусков руды и сортировка по классам крупности; - обогащение для снижения содержания пустой породы; - усреднение, в результате которого уменьшаются колебания химического состава руд; - окускование, благодаря которому становится возможным использование пылевидных и мелкокусковатых материалов. Дробление и измельчение. Руды: Железные руд Например, железные, медные, алюминиевые, марганцевые, медно-никелевые, железомарганцевые и т. д.

4. Топливо, применяемое в доменном производстве.

Топливо. Основными видами топлива, применяемого в металлургических печах, являются кокс, природный газ, мазут, а так - же доменный или колошниковый газ. Для доменного процесса требуется прочное, неспекающееся твердое топливо, которое служит не только горючим для нагрева шахты и ее расплавления, но и химическим реагентом для восстановления железа из руды. Естественные виды топлива не обладают необходимыми свойствами, так как они спекаются и недостаточно прочны. Поэтому для доменной плавки применяют твердое топливо - кокс. Кокс получают в коксовых печах сухой перегонкой при температуре 1000…1200 °С (без доступа воздуха) каменного угля коксующихся сортов. Для коксования используют смесь углей, взятую в определенном соотношении. Природный газ содержит 90 … 98 % углеводородов (СН₄ и С₂Н₆) и до 1 % азота. Теплота его сгорания 33 … 50 МДж/кг. Мазут - тяжелый остаток, крекинга нефти. Он содержит 84 … 88 % С, 10… 12 % Н₂, небольшое количество серы и кислорода. Эти виды топлива создают восстановительную атмосферу в доменной печи и улучшают восстановление окислов железа из руды, что приводит к экономии кокса. Кроме этого, используют доменный или колошниковый газ, который является побочным продуктом доменного процесса. Флюсы. Пустая порода железных руд содержит окислы, температура плавления которых значительно выше развиваемых в доменной печи (А1₂О₃ – 2040 °С, СаО – 2570 °С, МgО - 2800 °С). Однако при определенном количественном соотношении этих окислов образуются легкоплавкие соединения - шлаки, имеющие температуру плавления ниже 1300 °С и обладающие хорошей текучестью при 1450 … 1600 °С. Для перевода пустой породы руды и золы кокса в шлаки требуемого химического состава с определенными химическими свойствами в доменную печь при плавке загружают флюсы. Шлаки, образующиеся в доменной печи, должны содержать определенное количество основных окислов (СаО, МgО). Это необходимо для удаления серы из металла, в который она