47.ДОМЕННОЕ ВИРОБНИЦТВО ЧАВУНУ.
Чавун - залізовуглецевих сплав, який містить більше 2% вуглецю. Крім вуглецю, в ньому завжди присутні кремній (до 4%), марганець (до 2%), а також фосфор і сірка. Чавун є основним вихідним матеріалом для отримання стали, на що витрачається приблизно 80-85% всього чавуну.
Залізні руди - основний вихідний матеріал для виплавки чавуну.
За типом рудного мінералу руди бувають наступних основних видів.
Червоний залізняк. Рудний мінерал - гематит, безводна окис заліза Fe2 O3 (70% Fe). Руда зазвичай містить 50-60% Fe. Це найбільш поширений вид руди в усьому світі.
Магнітний залізняк. Рудний мінерал - магнетит, магнітний окисел заліза Fe3 O4 (72,4% Fe), в руді 55-60% Fe.
Бурий залізняк. Рудний мінерал - водні оксиди заліза nFe2 O3 · mH2 O (52-66% Fe). У руді зазвичай міститься 30-50% Fe.
Шпатовий залізняк. Рудний мінерал - сидерит, карбонат заліза FeCO3 (48,3% Fe), в руді зазвичай 30-40% Fe.
Доменні флюси необхідні для видалення з доменної печі тугоплавкої порожньої породи руди і золи палива. Сплавляючись з флюсом, вони утворюють легкоплавкий сплав - доменний шлак; в розплавленому стані він видаляється з печі через шлакову летку. Крім того, флюс повинен забезпечити отримання шлаку з необхідним хімічним складом і фізичними властивостями, що значною мірою визначає склад чавуну.
Флюси вибирають в залежності від порожньої породи руди. У вітчизняних залізних рудах порожня порода, як правило, містить надлишок SiO2. Тому в якості флюсу використовують сильноосновні матеріали, головним чином вапняк CaCO3.
Подивитися фільм "Пристрій і робота доменної печі"
Доменна піч - вертикальна піч шахтного типу. Її висота (до 35 м) приблизно в 2,5-3 рази більше діаметра.
Стінки печі викладають з вогнетривких матеріалів - в основному з шамоту. Нижню частину горна і його підставу (Лещадь) виконують з особливо вогнетривких матеріалів - вуглецевих (графітизованих) блоків. Для підвищення стійкості вогнетривкої кладки в ній встановлюють (приблизно на 3/4 висоти печі) металеві холодильники, по яких циркулює вода. Для зменшення витрати води (для великих печей до 70000 м 3 на добу) застосовують випарне охолодження, засноване на тому, що поглинається тепло використовується для пароутворення.
Кладка печі зовні укладена в сталевий кожух товщиною до 40 мм. Для зменшення навантаження на нижню частину печі її верхню частину (шахту) споруджують на сталевому кільці, спирається на колони.
Хімічні процеси в доменній печі.
фільм
Пристрій і робота доменної печі