Адрес этой страницы' ?>

Современный доменный цех

Современный доменный цех — крупное предприятие, в котором широко применяется автоматическое управление производственным процессом (загрузка печи, контроль и регулирование режима ее работы и действия отдельных агрегатов), а также автоматические механизмы, обслуживающие печи.

Рис. 2. Схема доменного цеха

Доменный цех есть совокупность сооружений и устройств, необходимых для осуществления доменного процесса, слива чугуна, удаления шлака и доменного газа. Схема такого цеха показана на рис. 2. Как видно из схемы, шлак выводится по желобу 2, расположенному с одной стороны печи, а чугун сливается с другой ее стороны по желобу 1 в литейный двор 3 или поступает на непрерывно движущийся транспортер. В первом случае на литейном дворе в земле изготовлены формы, которые и заполняет чугун. Во втором же случае чугун поступает в чугунные формы, установленные на транспортере, где и охлаждается.

Затвердевший в формах чугун называют чушковым или штыковым. Если чугун перерабатывается в сталь на этом же заводе, то его в жидком виде в ковшах подают в особый сборник, расположенный у печей, предназначенных для переработки чугуна в сталь.

Доменный процесс протекает следующим образом: введенная сверху шихта постепенно опускается по шахте, навстречу движению горячих газов, поднимающихся снизу, где сгорает кокс при температуре 1600—1750° С. В средней части шахты температура достигает 400—900° С; здесь происходит постепенное восстановление железа. В зоне заплечиков при температуре 1100—1200° С происходит образование карбида железа при насыщении железа углеродом, а также растворение в железе марганца, кремния, фосфора и серы. В этой зоне образуется жидкий чугун, который постепенно стекает вниз и скопляется на лещади. Жидкий чугун выпускают через каждые 3—4 ч.

При получении чугуна происходят следующие физико-химические процессы: в нагретой смеси руды, топлива и флюса кислород вдуваемого в печь воздуха соединяется с углеродом топлива, причем происходит горение последнего (C + O₂ = CO₂).

Образовавшийся углекислый газ далее восстанавливается в окись углерода СO₂ + C -> 2СO.

Руда при этом постепенно проходит процесс восстановления:

3Fe₂O₃ + СO -> 2Fe₃O₄ + СO₂;

2Fe₃O₄ + 2СO -> 6FeO + 2СO₂;

6FeO + 6CO -> 6Fe + 6CO₂.

Одновременно часть восстановленного железа соединяется с углеродом, образуя карбид железа 3Fe + 2СО -> Fe₃C + СO₂, а пустая порода руды вместе с флюсами плавится и превращается в шлак.

Выпущенный из печи жидкий шлак (45—70% от веса чугуна) при сливании медленной струей в бассейн с водой рассыпается на мелкие зерна (гранулируется). Из такого шлака изготовляют кирпичи, которые используют для получения шлакобетона.