1. Общая характеристика доменного процесса

Доменная печь находится на лещади, нижняя часть печи называется горном, после которого, расширяясь вверх, расположены заплечики, за которыми следует цилиндрическая часть, называемая распар. После распара самая высокая часть печи, сужаемая вверх, называется шахта, она заканчивается цилиндрической частью, которая называется колошник. Ниже заплечиков расположены фурмы, через которые в доменную печь подается нагретый воздух.

Горн доменной печи — нижняя часть доменной печи, цилиндрическая по внутреннему очертанию и коническая (иногда цилиндрическая) по наружной форме. Горн оснащен устройствами для выпуска чугуна и шлака (чугунными и шлаковыми летками) и приборами (фурмами) для вдувания нагретого (на кауперах) до 1100—1400 °С, обогащенного кислородом до 23—25 %, воздуха. Горн доменной печи — наиболее ответственная часть её конструкции. Здесь скапливается до 1000 т и больше расплавленных продуктов плавки — чугуна и шлака. На дно горна оказывает давление весь столб шихты массой 9—12 тыс. т. Давление горновых газов составляет 0,4—0,5 МПа, а их температура в очагах горения кокса достигает 1700—2100 °С. Внутри горна непрерывно движутся и обновляются кокс, жидкие чугун и шлак, горновые газы. По сути это мощный непрерывно движущийся реактор. В связи с этим к конструкциям горна предъявляются жесткие требования по прочности, герметичности и огнеупорности. Основные конструктивные элементы горна — кожух, холодильники, чугунная и шлаковая летка, фурменные приборы.

Сырые материалы (агломерат, руда и флюсы), добытые на рудниках и в карьерах, прежде чем попасть в доменный цех проходят предварительную обработку для улучшения их качества на обогатительной фабрике. Кокс, полученный на коксохимическом заводе, также предварительно обрабатывают (сортируют и отсеивают мелочь). Сырые материалы, прошедшие предварительную подготовку к плавке, поступают в доменный цех. Руду и флюсы в специальных вагонах доставляют на склад сырых материалов доменного цеха – рудный двор, который обычно располагается параллельно линии доменных печей. Рудный двор обслуживается краном – рудным перегружателем, при помощи которого материалы со склада перегружают в самоходные саморазгружающиеся вагоны – трансферкары, перемещающиеся по рельсам, проложенным по балкам эстакады. Из трансферкар материалы разгружаются в бункеры. Бункерная эстакада – это ряд бункеров с отверстиями в нижней части для выдачи материалов. Агломерат и кокс также доставляют на бункерную эстакаду в трансферкарах или ленточными транспортерами. С бункерной эстакады сырые материалы при помощи скипового подъёмника поступают на колошник доменной печи, откуда загружаются в печь. Кроме сырых материалов в доменную печь подают из воздухонагревателей горячий воздух. Из цеха огнеупорных материалов для ремонта кладки печи и желобов поступают огнеупоры. Продукты доменной плавки – чугун и шлак выпускают по желобам, расположенным на рабочей площадке литейного двора, в чугуновозные и шлаковозные ковши. Жидкий литейный чугун поступает на разливочную машину, где чугун разливают по формам (мульдам), в которых он, застывая, превращается в чушковый чугун. С разливочной машины чугун доставляется на склад холодного (чушкового) чугуна. Передельный чугун в жидком состоянии поступает в сталеплавильный цех. Жидкий шлак в чугуновозных ковшах отвозят либо в отвал, либо выливают в грануляционный бассейн. Колошниковый газ из печи поступает в пылеуловители и далее в аппараты для полутонкой и тонкой очистки. Очищенный газ используют для отопления различных агрегатов.

Рисунок 1 – Поперечный разрез современного доменного цеха: 1 – пылеуловители; 2 – газопровод газа; 3 –литейный двор; 4 – доменная печь; 5 – колошниковое устройство; 6 – скиповый подъёмник; 7 – машинное здание; 8 – подъёмник коксовой мелочи; 9 – галерея коксового транспортёр; 10 – скиповая яма; 11 – бункерная эстакада; 12 – рудный перегружатель; 13 – рудный двор; 14 – приёмная траншея рудного двора; 15 – шлаковоз; 16 – чугуновоз