5 Назначение и состав компонентов шихты при получении чугуна в доменной печи:

Исходными материалами, т. е. шихтой для доменной плавки, являются железорудный агломерат, кокс и флюсы.

Шихта — смесь исходных материалов, а в некоторых случаях и топлива в определённой пропорции, подлежащая переработке в металлургических, химических и других агрегатах.

Природное минеральное сырье, из которого эконо­мически целесообразно извлекать металл промышленными способами, называют рудой. В земных недрах имеются железные, медные, свинцовые, цинковые, алю­миниевые и другие руды. Из одних руд в основном можно получить только один металл, а из других — несколько. В последнем случае руды называют поли­металлическими. Помимо рудного минерала, в руде содержатся полезные примеси (марганец, титан и др. в железной руде; золото, серебро и др. в медной руде), вредные примеси (фосфор, сера и мышьяк в железной руде), пустая порода (глинозем, кремнезем в желез­ной руде; окислы железа, глинозем, кремнезем в мед­ной руде). В процессе переработки руды в металл вредные примеси и пустая порода удаляются.

Железные руды различают по химическому составу рудного минерала. Преимущественно применяются ру­ды со следующими рудными минералами: красный же­лезняк, магнитный железняк, бурый же­лезняк и шпатовый железняк. Качество руды тем выше, чем больше в ней содержится железа, марганца и других полезных элементов и мень­ше вредных примесей и пустой породы. Топливом для плавки являются кокс и природный газ.

Кокс — твердое пористое вещество — является про­дуктом сухой перегонки каменного угля. В коксе, по­мимо углерода, содержится 9—10% золы, 0,4—1,9% кремния, 0,8—1,5% летучих, до 4 % влаги. В состав золы входят Si02, A1203, Fe203, CaO и др.

Качество кокса тем выше, чем больше в нем содер­жится углерода и меньше серы, золы и летучих.

Для удаления пустой породы в шихту вводят флю­сы— преимущественно известняки. Составляющие флюса, вступая в химическое взаи­модействие с пустой породой и золой, образуют шлак.

Подготовка шихтовых материалов к доменной плавке.

Перед плавкой шихта подвергается специальной подготовке. Первой стадией её является дробление до кусков размером 35—100 мм в специальных дробилках. После дробления шихту просеивают через грохоты (си­та), после просеивания крупные куски возвращаются на повторное дробление.

Для увеличения содержания рудного минерала при­меняют обогащение. Для этой цели применяют про­мывку, обжиг или магнитное обогащение. При промыв­ке вода уносит легкие частицы пустой породы, при об­жиге из руды удаляются вода, углекислота, частично выжигается сера; при магнитном обогащении происхо­дит отделение магнитной окиси железа путем ее притягивания к электромагнитам, создающим магнит­ное поле.

Агломерация — это процесс окускования мелочи и пыли, смешанных с измельченными коксом, служащим топливом для спекания гари температуре 1100—1200°С, и флюсом. При агломерации происходит обжиг руды и ее обогащение, так как из шихты удаляются двуокись углерода, воду и частично выгорает сера. В шихту для агломера­ции флюс добавляют в таком количестве, чтобы агло­мерат получился офлюсованным. Это офлюсованное сырье вместе с коксом и составляет шихту современной доменной печи. В доменную печь под давлением подается воздух, нагретый до 900—1200°С, а также кислород, природ­ный газ и другие углеродосодержащие добавки.