Доменный процесс

Сущность доменного процесса заключается в восстановлении железа из его окислов, имеющихся в руде; отшлаковании пустой породы и науглероживании восстановленного железа до чугуна.

Исходные материалы (руда, топливо и флюсы) загружаются порциями в шахту домны через колошник в следующем порядке: топливо, руда, флюс. Порция этой смеси называется рудной колошей, а топливо, загружаемое отдельно, — топливной колошей.

Домну загружают периодически, по мере выплавки чугуна. В доменную печь, загруженную шихтой, через фурмы подают в большом количестве подогретый воздух, необходимый для поддержания горения топлива. В доменном процессе участвуют два потока, движущиеся друг другу навстречу. Сверху вниз опускается шихта (руда, топливо и флюсы), а снизу вверх движется горячий воздух.

В передней части шахты, в подготовительном поясе, при температуре 400—600° из руды испаряется влага, руда разрыхляется и постепенно опускается в нижнюю часть шахты. В восстановительном поясе при температуре 600—800° окись углерода, образующаяся при сгорании топлива, соединяется с кислородом руды и восстанавливает чистое железо. Излишек окиси углерода, смешиваясь с другими газами, образует колошниковый газ, используемый для подогрева воздуха или для других целей. Восстановленное в шахте железо попадает в цементирующий пояс, где при температуре 800—1000° науглероживается и превращается в чугун. В нижней части, в плавильном поясе, при температуре 1000—1700° чугун плавится, стекает в горн и по мере накопления выпускается через летку. Пустая порода соединяется с флюсом и образует шлак, выпускаемый через шлаковую летку.

Через определенные промежутки времени, 5—6 раз в сутки (в зависимости от размеров печи), производится выпуск чугуна. Для выпуска чугуна пневматическим ломом или электросверлом пробивают отверстие в летке и выпускают чугун по желобу в чугуновозные ковши емкостью 60 т.