Устройство доменной печи

Доменная печь (домна) – это используемая в металлургии вертикальная шахтная печь, высотой до 35 метров, имеющая цилиндрическую форму и позволяющая выплавлять чугун и ферросплавы из шихты (железорудный агломерат, окатыши, кокс, флюсы). 

Изобретение доменной печи принадлежит Европе и относится к середине XIV века. В России же производство металла в доменных печах появилось лишь спустя почти два века. Современные доменные печи – результат исследовательских и конструкторских разработок целого ряда поколений ученых-металлургов. 

Сегодня доменная печь представляет собой непрерывно работающий агрегат, состоящий из следующих зон: 

1. Горячее дутьё 
2. Зона плавления (заплечики и горн) 
3. Зона восстановления FeO (распар) 
4. Зона восстановления Fe2O3 (шахта) 
5. Зона предварительного нагрева (колошник) 
6. Загрузка железорудных материалов, известняка и кокса 
7. Доменный газ 
8. Столб железорудных материалов, известняка и кокса 
9. Выпуск шлака 
10. Выпуск жидкого чугуна 
11. Сбор отходящих газов. 

Давайте же более подробно рассмотрим, как же осуществляются процессы в доменной печи. Сначала, в так называемый колошник (верхнюю цилиндрическую часть) загружают проплавляемые материалы. С двух сторон от колошника отходят газоотводы. Они нужны для удаления ненужных газов. 

Далее идет шахта. Шахта предназначена для подготовки материалов к последующей обработке. Подготовка заключается в восстановлении из окислов руды, насыщении железа углеродом, плавлении сплава. Шахта своей широкой частью постепенно переходит в распар. Распар является наиболее широкой частью доменной печи. Распар предназначен для плавления пустой породы руды, в результате чего происходит появление шлаков. Дальнейшая обработка шлаков происходит в заплечиках. Здесь, собственно, она и заканчивается. После этого, в горн спускаются топливо. Здесь происходит накопление чугуна и шлаков в жидком состоянии. Для того чтобы топливо сжигалось, его направляют к печи по воздухопроводу. Для этого в доменной печи имеются фурмы. После завершения этих процессов, на дне горна оседают чугун и шлак. 

Вот какой несложный процесс происходит в доменной печи. Но для того, чтобы этот процесс проходил качественно и результативно, необходимо выполнение некоторых условий. Во-первых, необходим строгий контроль за подачей температуры в каждое отделение доменной печи. От этого зависит правильность и своевременность протекания нужных процессов. Во-вторых, образование шлаков должно быть строго фиксированным. Образование шлаков допустимо только после того, как руда окончательно восстановится. И, конечно, большое влияние на процессы доменной печи оказывает качество сырых материалов. 

При удовлетворении этих условий, длительность работы доменной печи может достигать 10 лет. При этом процесс будет идти непрерывно. Средний срок непрерывного процесса доменной печи – 5 – 6 лет. Прерывание работы, обычно, бывает связано с необходимостью ремонта печи. И, как только ремонт заканчивается, работа начинается снова. Мы кратко рассмотрели устройство и работу доменной печи. Именно благодаря такому процессу мы имеем тот самый чугун.