4.Производство чугуна. Устройство доменной печи(дп).

Чугуны получают путём восстановления Fe из оксидов содерж-ся в рудах. Для произв-ва чугуна исп-ют: 1.Магнитный железняк (магнетит Fe*Fe₂O₃). Содержит до 70% Fe.Руда прочная и плотная. 2.Красный железняк (гематит). До 60% Fe. Легко измельчаема и восстанавлив-ма. 3.Бурый железняк (летит 2Fe₂O₃*H₂O). Содержит Fe до 50%. 4.Шпатовый железняк (сидерит) до 40% Fe.

По скиповому подъемнику шихта поднимается в верхнюю точку. Через загрузочное устройство шихта попадает в доменную печь(ДП).Под загруз-ым устройством нах-ся колошник. Он имеет цилинд-ую форму и служит для загрузки сырых материалов и отводу колошниковых газов. В шахте проиисх-ит процесс восстанов-ия Fe и его науглероживания.

Ниже шахты располаг-ся распар. Здесь происх-ит плавление пустой породы и флюсов с образов-ем шлаков. Этот процесс заканчив-ся в заплечиках имеющих форму усеч-го конуса. Располагающ-ся ниже заплечиков горн имеет цилиндр-ую форму. В нижней части горна на лещади скаплив-ся жидкий чугун и шлак, кот. выпускается ч.з. спец. отверстия- летки. В верхней части горна располаг-ся от 16 до 20 фурм ч.з. кот-ые в ДП под давлением 30 кПа подаётся нагретый до 900-1200′ воздух обогощ-ый кислородом. Здесь происходит горение топлива. Воздух поступает в ДП из воздухонагревателя внутри кот-го есть камера сгорания и насадка. В камеру сгорания подаётся колошниковый газ, кот-й при сгорании нагревает насадку. Остатки удаляются ч.з. дымовую трубу. Затем подача газа в камеру сгорания прекращается и ч.з. насадку пропускают воздух кот-ый при этом нагрев-ся и поступ-т в ДП. Всё рабочее пространство ДП выложено огнеупор-м кирпичом.

5.Производство чугуна. Физико-химические процессы доменной плавки.

Чугуны получают путём восстановления Fe из оксидов содерж-ся в рудах. Для произв-ва чугуна исп-ют: 1.Магнитный железняк (магнетит Fe*Fe₂O₃). Содержит до 70% Fe.Руда прочная и плотная. 2.Красный железняк (гематит). До 60% Fe. Легко измельчаема и восстанавлив-ма. 3.Бурый железняк (летит 2Fe₂O₃*H₂O). Содержит Fe до 50%. 4.Шпатовый железняк (сидерит) до 40% Fe.

Условно процессы разделяют на: 1.Горение топлива; 2.Разлож-ие компонентов шихты; 3.Восстан-ие Fe; 4.Науглероживание; 5.Восстан-ие примесей; 6.Шлакообраз-ие.

1.Вблизи фурм кислород реагирует с углеродом кокса и при этом выдел-ся большое кол-во тепла. Углерод кокса реагирует с образовавш-ся СО₂, кот-ый явл-ся основным восстановит-ым компонентом среды.

2.Разлож-ие компонентов шихты происходит в зависимости от её св-в. При работе на шихте, содерж-ей флюсы и сырую руду в верхней части шахты дом-ой печи разруш-ся гидраты Fe и Al, известняк флюса диссоциирует.

3.В результате взаимод-ия оксидов Fe и CO и C кокса происходит восст-ие железа. Оно начинается при темп-рах 500-570′С и заканчив-ся при 1100-1200′С. Потеря Fe со шлаков 1%. Вост-ие газа наз-ют косвенным, а восст-ие твердого наз-ют прямым. Обычно в домен-ой печи 60-70% восст-ся косвенным путём.

4.Процесс науглерожив-ия протекает с образов-ем цементита(Ц). Ц хорошо раствор-ся в Fe постоянно науглероживая его. В результате образ-ся сплав темп-ра плавления кот-го ниже чем у Fe.

5.Одновр-но с восст-ем Fe происходят процессы восст-ия примесей Si; Mn; P. Весь P

кот-ый попал в печь полностью восстанавливается и переходит чугун.

6.Образов-ие шлака происходит в зоне распара после окончания процессов восстан-ия Fe. Основ-ые составляющие доменного шлака: 30-45%-оксид Si; 40-50%- оксид Са; 10-25%- оксид Al.