Чугун – это очень востребованный в народном хозяйстве сплав железа с углеродом. Из него изготавливают жаропрочную посуду, радиаторные батареи, трубы и многое другое, используют в самых различных сферах. Получают его в домнах, следовательно, на вопрос о том, какой процесс в доменной печи является основным, ответ будет однозначным – получение чугуна. Но в то же время технология настолько усложнена, что в чугунном металлургическом производстве в домнах происходят и другие процессы, дающие сопутствующие продукты, также нашедшие применение. Теперь обо всем по порядку.
Основные и дополнительные процессы, которые протекают в доменной печи
Итак, доменный процесс – это получение чугуна в специальной металлургической печи, сделанной по типу шахтной, работающей беспрерывно (от запуска после строительства и до капремонта).
Основным материалом для получения чугуна является железная руда, загружаемая в печь и подвергающаяся процессу восстановления железа от кислородных окислов. Это становится реальным только при повышенных температурах, обеспечивающихся сжиганием кокса. Кроме железа в рудах есть пустая порода, которая вместе с образовавшейся от кокса золой переходит в шлак и удаляется с поверхности металла (для облегчения снятия в печь добавляется флюс и лучше всего для доменного процесса подходит известняк). Отметим еще один необходимый по технологии компонент — это воздух, осуществляющий поддержку горения. Его подают подогретым через воздухонагреватели, обязательно под давлением.
Основным продуктом процесса в доменной печи, как уже отмечено, является чугун. Но также происходит и выделение сопутствующих продуктов – шлака, доменного газа и колошниковой пыли. Шлак собирают и вывозят в специальные отвалы, откуда отправляют его на переработку и изготовление шлакоблоков.
Газ тоже подвергается повторному использованию, поступая на сжигание в мартеновские печи, оборудование коксования, нагрев небольших печей, установленных в прокатных цехах, для котельных. При этом доменный газ уносит с собой большое количество пыли, которую собирают в пылесборниках, затем отвозят на агломерацию, спекают в блоки и снова возвращают в производство в качестве шихтового материала.
Из описанного выше следует, что есть много разных физико-химических процессов, происходящих в доменной печи, и это:
- разложение известняка;
- восстановление Fe, науглероживание;
- непосредственное плавление металла;
- образование шлаков;
- горение топлива и еще многие другие.
Об автоматизации процессов, проводимых в доменных печах
Для того чтобы улучшить выход основного продукта и сопутствующих, которые можно с пользой применять повторно, постоянно проводятся работы по совершенствованию технологии и автоматизации процесса, которая позволит сократить тяжелый и вредный для здоровья человека труд. Автоматический контроль необходим для оценки состава и свойств шихты, колошникового газа, состояния горна и шахты домны, работы воздухонагревателей, различных технико-экономических показателей комбинированного дутья и проводимой плавки.
