2015-05-26
398
1 этап – добыча сырья (руды – металлы содержатся в них в виде химических соединений, чаще всего окислов, и смешаны с горными породами: кварцитами, кремнеземами, песчаниками и др., называемыми пустыми породами). Железо в руде (30…60%, содержится в виде Fe2O3, Fe3O4, FeO, пустая порода в основном SiO2). Задача: восстановление железа из оксидов и отделение железа от пустой породы – осуществляется в доменных печах.
2 этап – дробление руды, флюсов - CaCO3 - известняк (предназначены для понижения температуры плавления пустой породы и сплавления ее с золой топлива с образованием шлака).
3 этап – Обогащение руды: промывание водой, электромагнитный способ (частицы пустой породы не притягиваются).
4 этап – Окускование мелких фракций (менее 5..10 мм), применяют связующие: известняк, тонкоизмельченная глина, чаще применяют агломерацию (спекание).
5 этап – Загрузка шихты в доменную печь (топлива: кокс, флюсы обогащенная руда) и выплавка чугуна (рис.).
В доменной печи протекают следующие процессы:
С + О2 = СО2
СО2 + Скокс = 2СО как образуется СО для восстановления Fe
H2Oпар + Скокс = СО + H2
1. Восстановление железа:
3Fe2O3 + СО = 2Fe3O4 + СО2
Fe3O4 + СО = 3FeO + СО2
FeO + СО = Fe + СО2
FeO + C = Fe + СО
Также происходит восстановление других элементов: марганца, кремния, фосфора за счет углерода кокса, которые переходят в металл.
2. Отделение железа от пустой породы:
CaCO3 = СаО + СО2
SiO2(пустая порода) + СаО = СаSiО3 - шлак
