«`html

Доменный процесс производства чугуна

Доменный процесс — это металлургический процесс, в котором железосодержащие материалы (руда, агломерат, окатыши) плавятся с использованием кокса в качестве топлива и флюсов (известняк, доломит) для удаления примесей. Конечным продуктом доменного процесса является чугун.

Сырье для производства чугуна

Железорудные материалы

• Железная руда
• Агломерат
• Окатыши

Топливо

• Кокс

Флюсы

• Известняк
• Доломит

Технология доменного процесса

Доменный процесс проводится в доменной печи, которая представляет собой крупный цилиндрический агрегат, высотой более 100 метров и диаметром до 12 метров. Печь выложена огнеупорными материалами и имеет несколько зон:

Зона колошника

Верхняя зона печи, куда загружают шихтовые материалы (железорудные материалы, кокс, флюсы). Здесь происходит предварительный подогрев материалов и выделение летучих веществ из кокса.

Зона распара

Зона, в которой происходит разложение кокса и выделение оксида углерода (CO). Оксид углерода поднимается вверх по печи и взаимодействует с окислами железа, восстанавливая их до металлического железа.

Зона шлакообразования

Зона, в которой происходит взаимодействие известняка и доломита с пустой породой железорудных материалов. Образующийся шлак всплывает на поверхность расплавленного железа.

Зона горна

Зона, в которой происходит дальнейшее восстановление окислов железа до металлического железа и сбор расплавленного чугуна и шлака в нижней части печи.

Выпуск чугуна и шлака

Чугун и шлак периодически выпускают из печи через специальные отверстия — летку для чугуна и шлаковую летку. Чугун скапливается в так называемой чугуновозной чаше, а шлак — в шлаковозном ковше.

Химические реакции в доменной печи

В доменной печи происходят сложные химические реакции, основными из которых являются:

Восстановление окислов железа

• Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
• Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2
• FeO + CO → Fe + CO2

Образование шлака

• CaCO3 → CaO + CO2
• CaO + SiO2 → CaSiO3
• MgO + SiO2 → MgSiO3

Характеристика чугуна

Чугун — это сплав железа с углеродом (содержание углерода более 2,14%). В зависимости от способа производства и химического состава различают:

Серый чугун

Содержит графит в виде пластин или чешуек. Обладает хорошими литейными свойствами.

Белый чугун

Содержит углерод в виде цементита. Имеет высокую твердость и хрупкость.

Ковкий чугун

Получают из белого чугуна путем длительного термического отжига. Обладает высокой прочностью и вязкостью.

Применение чугуна

Чугун широко используется в различных отраслях промышленности:

• Машиностроение
• Строительство
• Железнодорожный транспорт
• Сантехническая промышленность

«`