2015-01-30
319
1 – горение топлива происходит возле фурм (верхняя часть горна), взаимодействуя с кислородом воздушного дутья, кокс сгорает по реакции:
С + О2 = СО2 + Qкал.
В результате этой реакции выделяется большое количество тепла и развивается температура 1800 – 2000 0С, углекислый газ при этом поднимаясь, взаимодействует с раскаленным коксом, восстанавливаясь до окиси углерода:
СО2 + Скокса = 2СО – Q.
Окись углерода СО является главным восстановителем железа и его окислов.
2 – разложение компонентов шихты способствует получению окиси углерода, увеличивая восстановительную способность, и осуществляется по реакции:
СаСО3 = СаО + СО2 – разложение известняка;
Н2О + С = Н2 + СО – Q – разложение паров воды.
3 – восстановление окислов железа – главная цель доменного процесса и происходит последовательно от высших окислов к низшим по схеме:
Fe2O3→ Fe3O4→ FeO→ Fe.
Основными реакциями восстановления являются следующие:
3Fe2O3 + СО = 2Fe3O4 + СО2 + Q;
Fe3O4 + СО = 3FeO + СО2 + Q;
FeO + СО = Fe + СО2 – Q.
В результате последней реакции образуется твердое губчатое железо.
|
|
|
4 – науглероживание железа происходит за счет взаимодействия губчатого железа с углеродом по реакции:
3Fe + 2СО = Fe3C+ СО2.
5 – шлакообразование представляет собой продукты взаимодействия оксидов пустой породы, вредных примесей и золы кокса с флюсом, обеспечивающие достаточную жидкотекучесть шлака при температурах 1400 – 1500 0С.
Производство стали
Для массового производства стали в современной металлургии, основными исходными материалами являются передельный чугун и стальной скрап (лом). По химическому составу сталь отличается от передельного чугуна меньшим содержанием углерода, марганца, кремния и других элементов. Поэтому выплавка стали – сводится к проведению окислительной плавки для удаления избытка углерода, марганца и других примесей, а для выплавки легированных сталей, ввод соответствующих элементов. В современной промышленности сталь производится тремя основными методами – конвертерным, мартеновским и электроплавкой.
