32. Доменное производство чугуна.

Производство чугуна – процесс, требующий наличия специального оборудования и соблюдения технологии. Рассмотрим его подробно, начиная от материалов, из которых выплавляется чугун, заканчивая самой технологией.

Итак, выплавка чугуна происходит в доменной печи. Сырьем для производства являются железные руды. Состав железной руды следующий: рудное вещество и пустая порода. Рудное вещество составляют окислы, силикаты и карбонаты железа. А в основе рудной породы находятся кварцит или песчаник. Существует несколько видов железной руды для производства чугуна. На первом этапе выплавки чугуна, в доменную печь помещают кокс, агломерат и снова кокс. Эти составляющие располагаются в печи слоями. Что такое агломерат? Агломерат – это железная руда, спеченная с флюсом. Для поддержания нужной температуры, в горн вдувается кислород или подогретый воздух. При сгорании кокс образует CO2. Далее CO2 превращается в CO. Именно CO является восстанавливающим средством для руды. При этом железо становится твердым. При опускании в распар (горячую часть печи) железо растворяет в себе углерод. На этом этапе происходит образование чугуна. Здесь чугун начинает плавиться и постепенно стекать в нижнюю часть печи. Благодаря тому, что на поверхности чугуна скапливаются жидкие шлаки, окисление не происходит. Выпуск чугуна осуществляется через специальные отверстия. В период выплавки эти отверстия закрыты глиняным раствором. Процесс выплавки чугуна в доменной печи является непрерывным.

33. Внедоменное производство железа.

Под процессами прямого получения железа понимают такие процессы,

которые дают возможность получать непосредственно из руды металлическое

железо, минуя доменную печь.

Методы прямого получения железа из руд известны давно, но до сих пор они

не нашли широкого применения. Опробовано несколько десятков способов

получения железа, но лишь немногие из них осуществлены пока в небольшом

промышленном масштабе.

Способы прямого получения железа позволяют вести процесс не расходуя

металлургический кокс, заменяя его другими видами топлива. Кроме того, они

позволяют получать чистый металл благодаря развитию способов глубокого

обогащения руд, обеспечивающих не только получение высокого содержания

железа в концентратах (до 72%), но и полное освобождение от фосфора, серы и

других примесей. При доменной плавке указанные преимущества по чистоте от

вредных примесей не могут быть использованы, так как фосфор и особенно сера в

больших количествах вносит кокс.

Большой интерес представляет собой прямое получение легированного

железа из комплексных руд, содержащих хром, никель, ванадий и другие поле-

зные компоненты. Традиционная двухстадийная технология переработки таких

руд на металлургических предприятиях ведется с большими потерями указанных

элементов.

Все это, а также уменьшение запасов богатых железных руд и коксующихся

углей, экономическая целесообразность маломасштабного производства металла

без использования кокса, возможность повышения качества металла благодаря

уменьшению примесей цветных металлов, вносимых со скрапом при

двухстадийном производстве, и необходимость создания технологий для более

полного извлечения полезных компонентов из комплексных руд ставят задачу

разработки технологий получения металла прямым способом из руд.

Опыт показал, что прямые способы целесообразно применять для получе-

ния губчатого железа, используемого при выплавке стали, а также производства

железного порошка.