Сущность и особенности производства чугуна. Расщупкин В.П - 14 стр.

UptoLike

13
поднимается вверх и передает тепло материалам, постепенно опускаю-
щимся в горн вследствие выгорания кокса, образования чугуна и шлака и
периодического выпуска их из доменной печи. При этом газы охлаждаются
до 200–450 °С, а оксид углерода, отнимая кислород из оксидов железа,
превращается частично в диоксид углерода, содержание которого в домен-
ном газе на выходе достигает 14–20 %.
Шихтовые материалы загружают в доменную печь при помощи за-
сыпного аппарата отдельными порциями подачами. Они располагаются
на колошнике чередующимися слоями кокса, руды или агломерата и флю-
са при работе на не полностью офлюсованном агломерате. Загрузку подач
производят через каждые 5–8 мин по мере освобождения пространства на
колошнике в результате опускания материалов.
В процессе нагревания опускающихся материалов происходят удале-
ние из них влаги и летучих веществ кокса и разложение карбонатов. Окси-
ды железа под действием восстановительных газов постепенно переходят
от высших степеней окисления к низшим, а затем в металлическое состоя-
ние по схеме Fе
2
О
3
→ Fе
3
O
4
→ FеО → Fе.
Свежевосстановленное железо заметно насыщается углеродом еще в
твердом состоянии. По мере науглероживания температура его плавления
понижается. При температуре 1000–1100 °С восстановление железа почти
заканчивается и начинают восстанавливаться более трудновосстановимые
элементы кремний, марганец и фосфор. Науглероженное железо, содер-
жащее около 4 % углерода и некоторое количество кремния, марганца и
фосфора, плавится при температуре 1130–1150 °С и стекает в виде капель
чугуна в горн. В нижней половине шахты начинается образование жидкого
шлака из составных частей пустой породы руды и флюса. Понижению
температуры плавления шлака способствуют невосстановленные оксиды
железа и марганца. В стекающем вниз шлаке под действием возрастающей
температуры постепенно расплавляются вся пустая порода и флюс, а после
сгорания кокса и зола.
При взаимодействии жидких продуктов плавки с раскаленным кок-
сом в заплечиках и горне происходит усиленное восстановление кремния,
марганца и фосфора из их оксидов, растворенных в шлаке. Здесь же по-
глощенная металлом в ходе плавки сера переходит в шлак. Железо и фос-
фор печи полностью восстанавливаются и переходят в чугун, а степень
восстановления кремния и марганца и полнота удаления из чугуна серы в
большой мере зависят от температурных условий, химического состава
шлака и его количества.
Жидкие чугун и шлак разделяются в горне благодаря различным
удельным массам. По мере скопления их в горне чугун выпускают через