доменного процесса выплавки чугуна

Подготовка к выплавке

До начала выплавки я тщательно подготовился․ Прежде всего, я собрал необходимые руды, флюсы и топливо․ Руды содержали железо в виде оксидов, флюсы способствовали образованию шлака, а топливо обеспечивало высокую температуру в печи․

Затем я рассчитал пропорции шихты, основываясь на желаемом составе чугуна․ Смешав компоненты, я получил однородную массу, которая должна была обеспечить равномерный процесс плавки․

Доменная печь⁚ устройство и принцип работы

Доменная печь, в которой я выплавлял чугун, представляла собой внушительное сооружение цилиндрической формы, выложенное огнеупорными материалами․ Внутри печи имелось несколько зон, каждая из которых выполняла определенную функцию в процессе плавки․

В нижней части печи располагался горн, в который загружалась шихта․ Горн имел форму усеченного конуса и служил для плавления шихты и сбора расплавленных продуктов․ Над горном находилась распар, где происходило нагревание и подготовка шихты к плавке․ Еще выше располагалась зона восстановления, в которой происходили химические реакции, восстанавливающие оксиды железа до металлического железа․ Над зоной восстановления находилась зона шлакообразования, где образовывался шлак, отделяясь от расплавленного чугуна․

В верхней части печи находился колошник, через который загружалась шихта․ Колошник был снабжен специальными устройствами для равномерного распределения шихты по всей площади печи․ В нижней части колошника имелись фурмы, через которые в печь подавался горячий воздух, необходимый для горения топлива и поддержания высокой температуры․

Принцип работы доменной печи основан на противотоке материалов․ Шихта, загружаемая сверху, постепенно опускалась вниз печи, нагреваясь и взаимодействуя с восходящими потоками горячего воздуха․ В результате химических реакций образовывались расплавленные чугун и шлак, которые собирались в горне и периодически выпускались из печи․

Весь процесс выплавки чугуна в доменной печи является непрерывным и может длиться несколько месяцев без остановки․ Регулируя соотношение руды, флюсов и топлива, а также температуру и подачу воздуха, можно управлять составом и качеством получаемого чугуна․

Загрузка шихты в доменную печь

Загрузка шихты в доменную печь ー это ответственный этап, от которого во многом зависит эффективность и качество плавки․ Я тщательно подготовил шихту, рассчитав пропорции руды, флюсов и топлива, и теперь пришло время загрузить ее в печь․

Загрузка шихты осуществляется через колошник, расположенный в верхней части печи․ Для равномерного распределения шихты по всей площади колошника я использовал специальные загрузочные устройства․ Руду, флюсы и топливо загружал послойно, чередуя их в определенном порядке․

В нижнюю часть печи, в зону горна, я загрузил кокс, который служит основным топливом для плавки․ На кокс я загрузил слой руды, смешанной с флюсами․ Флюсы, такие как известняк, способствуют образованию шлака, который отделяется от расплавленного чугуна и всплывает на поверхность․

Чередование слоев шихты продолжалось до тех пор, пока колошник не был полностью заполнен․ После этого я закрыл колошник специальной крышкой, чтобы предотвратить попадание воздуха в печь․

Загрузка шихты ‒ это непрерывный процесс, который должен осуществляться равномерно и без перерывов․ От правильной загрузки зависит равномерное распределение тепла и материалов в печи, а значит, и качество получаемого чугуна․

После загрузки шихты я включил подачу горячего воздуха в печь через фурмы, расположенные в нижней части колошника․ Горячий воздух способствовал горению кокса и повышению температуры в печи до необходимых для плавки значений․

Процесс выплавки чугуна

С началом подачи горячего воздуха в доменную печь начался процесс выплавки чугуна․ При высокой температуре кокс начал гореть, выделяя большое количество тепла․ Под воздействием тепла шихта постепенно опускалась вниз по печи, проходя различные зоны․

В верхней части печи происходило подсушивание и подогрев шихты․ По мере опускания температура повышалась, и начинались восстановительные процессы․ Оксиды железа, содержащиеся в руде, восстанавливались до металлического железа под действием оксида углерода, образующегося при горении кокса․

Восстановленное железо стекало вниз по печи, собираясь в нижней части в виде капель․ Эти капли постепенно сливались, образуя ручейки расплавленного чугуна․ Одновременно с восстановлением железа происходил процесс шлакообразования․ Флюсы, загруженные вместе с рудой, взаимодействовали с пустой породой руды и образовывали шлак․

Шлак всплывал на поверхность расплавленного чугуна, так как его плотность была ниже․ Образовавшийся шлак защищал расплавленный чугун от окисления и способствовал удалению вредных примесей․

Процесс выплавки чугуна продолжался непрерывно в течение нескольких часов․ По мере опускания шихты я периодически загружал новые порции через колошник․ Горячий воздух подавался в печь непрерывно, поддерживая высокую температуру, необходимую для плавки․

По мере накопления расплавленного чугуна в нижней части печи я готовился к его выпуску․ Для этого я открыл специальное отверстие в нижней части печи, называемое чугунной леткой․ Расплавленный чугун начал вытекать из печи по желобу в подготовленный ковш․

Выпуск чугуна и шлака из печи

По завершении процесса выплавки я приступил к выпуску чугуна и шлака из печи․ Это ответственный этап, требующий соблюдения определенных правил и предосторожностей․

Перед выпуском я убедился, что чугунная летка и шлаковая летка находятся в закрытом состоянии․ Затем я открыл заслонку на воздухонагревателях, чтобы увеличить давление воздуха в печи․ Это позволило создать дополнительное давление на расплавленный чугун и шлак, облегчив их выпуск․

Сначала я открыл чугунную летку․ Расплавленный чугун начал вытекать из печи по желобу в подготовленный ковш․ Я регулировал поток чугуна, открывая или закрывая летку по мере необходимости․

После того, как весь чугун был выпущен, я приступил к выпуску шлака․ Для этого я открыл шлаковую летку, расположенную выше чугунной летки․ Шлак начал вытекать из печи в отдельный ковш․ Я контролировал поток шлака, регулируя положение летки․

Выпуск чугуна и шлака происходил одновременно․ Я следил за тем, чтобы шлак не попадал в ковш с чугуном․ Для этого я использовал специальный инструмент, называемый скребком, которым я направлял поток шлака в нужную сторону․

Процесс выпуска чугуна и шлака требовал слаженной работы и внимания․ Я постоянно контролировал состояние печи и регулировал потоки расплава․ После того, как весь чугун и шлак были выпущены, я закрыл летки и остановил подачу воздуха в печь․

Выпуск чугуна и шлака завершил процесс доменной плавки․ Расплавленный чугун был направлен в сталеплавильный цех для дальнейшего передела, а шлак использовался в различных отраслях промышленности, например, в строительстве и производстве цемента․