4.5. Продукція доменного виробництва

Основним продуктом доменного виробництва є чавун – сплав заліза з вуглецем (2-4,5%) та іншими елементами (марганцем, кремнієм, фосфором, сіркою й ін.). Всі види чавуну, що виплавляються в доменних печах, за призначенням поділяються на передільний, ливар­ний і спеці­альний.

Біля 85% усього чавуну, що виплавляється, припадає на переділь­ний (білий) чавун, у якому міститься 3,2-4,5% С, 0,3-1,2% Si, 0,2-1% Mn, 0,15-0,2% P і 0,02-0,07% S. Такий чавун визначається підвищеною твердістю, крихкістю, тому використовується для виробництва сталі.

Ливарний (сірий) чавун характеризується підвищеним вмістом кремнію (до 4%), має гарні ливарні властивості і застосовується для виготовлення різноманітних деталей. Різновидом ливарних чавунів є природно-леговані чавуни, одержувані з руд, що містять ванадій, хром, нікель та ін. Такі чавуни є гарним конструкційним матеріалом.

Спеціальні чавуни – це сплави з високим вмістом одного або двох неосновних їхніх компонентів. Так, феросиліцій містить більш 13% кремнію, феромарганець – до 75% марганцю. Ці доменні феросплави застосовують для розкислення і легування сталей.

У результаті плавки крім чавуну утворюються деякі побічні продукти: шлак, доменний газ і колошникова пилюка. Доменний шлак – це сплав порожньої породи, флюсів і золи коксу, він використовується як будівельний матеріал. З нього виготовляють шлакобетонні блоки, шлаковату. Велика частина шлаку гранулюється і служить сировиною для виготовлення цементу. Доменний газ після очищення його від пилюки використовується в доменному цеху в повітронагрівачах і для роботи повітродувних машин. Колошникова пилюка вловлювається і використовується при виробництві агломерату.

Основні напрямки удосконалення доменного виробництва. Найважливішими техніко-економічними показниками роботи доменних печей служать коефіцієнт використання корисного об’єму і питома витрата коксу. Перший показник визначається відношенням корисного об’єму печі (м³) до її середньодобової продуктивності (т). Чим вище продуктивність печі, тим нижче коефіцієнт використання корисного об’єму.

Цей показник дорівнює в середньому 0,5...0,7, а на деяких печах доведений до 0,4. Другий показник – питома витрата коксу – також характеризує економічність доменного процесу.

Це пояснюється тим, що вартість коксу складає більше половини вартості чавуну. Зниження обох показників дає великий економічний ефект.

Один із шляхів підвищення економічності виробництва чавуну – поліпшення підготовки шихтових матеріалів та інтенсифікація процесу плавки. Так, застосування офлюсованого агломерату дозволяє підвищити продуктивність праці на 10...30 %, зменшити витрати коксу приблизно на 20 %. Заміна агломерату окатишами додатково збільшує виплавку чавуну на 5...8 % і дещо зменшує витрати коксу.

Перспективним напрямком ресурсозбереження є впровадження технології виплавки чавуну з використанням пиловугільного палива (ПВП) на Маріупольському металургійному комбінаті. Економічний ефект, що забезпечується освоєнням цієї технології складається із:

• приросту продуктивності домених печей на 30-50%;

• зниженням затрат коксу на 4,0-5,0 млн. т в рік;

• зниженням затрат природного газу на 1,8-2,1 млрд. м³ в рік;

• скорочення імпорту коксівного вугілля із Росії та Польщі;

• покращення якості передільного чавуну по вмісту сіліцію та сірки;

• зниження витрат вапняку, залізорудної шихти, дуття, кисню та ін.

При цьому на 35 тис. т на рік скорочується викиди в атмосферу шкідливих речовин.

Інтенсифікують плавку підвищенням тиску на колошнику (це сприяє рівномірнішому розподілу тиску газу по перетину печі, пов­нішому відновленню заліза); збагаченням дуття киснем (підвищує температуру горіння, прискорює процеси відновлення кремнію, марганцю); вдмухуванням у горн природного газу і вугільної пилюки (зменшує витрати коксу на 10...15 %, прискорює процеси відновлення).

Велике значення має механізація й автоматизація таких процесів як регулювання температури в робочому просторі печі, дозування подачі шихтових матеріалів, повітря та ін. У останні роки для управління процесом плавки почали застосовувати електронно-обчислювальні машини.