Производство чугуна

Чугун – это сплав железа с углеродом и другими элементами, а также очередное звено технологической цепочки получения стали. Вот как выглядит химический состав чугуна (передельного), используемого при производстве стали:

Fe (железо) составляет основу сплава;

С (углерод) = 4,2-4,5 %;

Si (кремний) = 0,4-1,0 /о;

Мn (марганец) = 0,10-0,15 %;

S (сера) не более 0,03 %;

Р (фосфор) не более 0,15 %.

Выплавку чугуна осуществляют в доменных печах. Для выплавки чугуна необходимо железорудное сьгрье и топливо. Основным железо­рудным сырьем для доменных печей является агломерат и окатыши. Окатыши – это железорудный концентрат, поступающий в виде сырья с горно-обогатительных комбинатов, который получают следующим об­разом: для окомкования увлажненную пылеватую руду смешивают со связующим материалом и на вращающихся тарелках или в барабанах получают определенной величины шарики-окатыши, которые затем об­жигают в специальных печах.

Топливом в доменной печи является кокс (сгорая, он дает тепло и является источником получения восстановителя окислов железа), а так­же природный газ, вдуваемый внутрь печи через специальные устройст­ва (фурменные приборы). Вместо природного газа, с целью снижения удельного расхода кокса, в печь можно вдувать пылевидный уголь.

Агломерат, окатыши, кокс поступают в доменный цех в железнодо­рожных вагонах или по системе конвейеров. Затем эти материалы вы­гружают в бункеры, после чего отделяют от мелочи с помощью грохо­тов, дозируют и готовят шихту. Доменную шихту посредством скипово­го подъемника загружают в печь и укладывают послойно в колошнико­вой зоне печи при помощи загрузочного устройства. В некоторых дом­нах шихта из бункера на колошник подается при помощи транспортера.

Для того чтобы еще сильнее подогреть шихту перед расплавлением, через фурменные приборы в домну вдувают горячий воздух. Это позво­ляет снизить расход дорогостоящего кокса и повышает производитель­ности домны. Воздух перед подачей нагревают до температуры 1200-1300 С в воздухонагревателях, или как их еще называют по имени изо­бретателя, кауперах.

Шихтовые материалы, заполняющие всю печь, непрерывно опус­каются вниз под действием силы тяжести, а снизу вверх поднимается горячий газ, который нагревает шихту и одновременно участвует в вос­становительных процессах. В горне домны сгорает кокс, развивая очень высокую температуру (1800-2000 С). Сгорая, кокс соединяется с кисло­родом воздуха, и образует углекислый газ. Под влиянием высокой тем­пературы углекислый газ превращается в оксид углерода, который от­нимает у железной руды кислород, восстанавливая железо. Стекая вниз через слой раскаленного кокса, железо насыщается углеродом (науглероживается) и превращается в чугун. Жидкий чугун скапливается в нижней части печи (горне), а на его поверхности собира­ется более легкий слой расплавленной пустой породы рудного материа­ла (шлак). После накопления в горне жидких чугуна и шлака их выпус­кают через летки с периодичностью 15-20 раз в сутки в зависимости от объема печи.

Чугун разливают в чугуновозные ковши и транспортируют в кисло­родно-конвертерный цех для переработки в сталь, шлак разливают в шлаковозные ковши, которые транспортируют в цех переработки метал­лургических шлаков (ЦПМШ). Доменный шлак могут перерабатывать в гранулированный шлак на установках придоменной грануляции.

Современные доменные печи являются высокопроизводительными металлургическими агрегатами с высокой степенью механизации и ав­томатизации технологического процесса.

В составе Доменного производства ОАО "НЛМК" 2 доменных цеха.

Доменный цех №1 - печи №№ 2, 3, 4, 5.

Доменный цех №2 - печь №6.

Всего доменные печи комбината выплавляют около 9 млн. тонн чу­гуна в год.