Доменний процес

Доменний процес — це складний комплекс хімічних реакцій та фізичних перетворень, що відбуваються у доменній печі. Він є основою технології доменного виробництва, де залізна руда перетворюється на чавун.

Доменна піч

Доменна піч — це висока конусоподібна піч, що викладена вогнетривкою цеглою. У печі відбувається горіння коксу, що створює високу температуру та відновлювальну атмосферу. Сировина (залізна руда, флюси та кокс) завантажується зверху печі і поступово опускається вниз, проходячи через різні зони доменної печі.

Зони доменної печі

У доменній печі можна виділити такі зони:

• Зона горіння: У цій зоні кокс згоряє з киснем, продуваючи гарячий газ, що підіймається вгору.
• Зона розігріву: Сировина нагрівається і починає відновлюватися за участю оксиду вуглецю та водню.
• Зона відновлення: Металеве залізо відновлюється з залізорудних матеріалів за участю оксиду вуглецю та водню.
• Зона шлакоутворення: Флюси реагують з пустою породою руди, утворюючи шлак, що плавиться та відокремлюється від чавуну.
• Зона плавлення: Чавун та шлак плавляться і стікають донизу печі.

Хімічні реакції

У доменній печі відбуваються численні хімічні реакції, в тому числі:

• Згоряння коксу: C + O₂ → CO₂
• Відновлення заліза (пряме): Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂
• Відновлення заліза (непряме): Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O
• Утворення шлаку: CaO + SiO₂ → CaSiO₃

Продукти доменного процесу

Продуктами доменного процесу є:

• Чавун: Розплавлений сплав заліза з вуглецем, що містить також інші елементи (кремній, марганець, сірка, фосфор).
• Шлак: Розплавлена суміш оксидів, що відокремлюється від чавуну.
• Доменний газ: Багатий монооксидом вуглецю газ, що використовується як паливо.

Технологія доменного виробництва

Технологія доменного виробництва включає в себе:

• Видобуток і підготовку залізної руди
• Підготовку коксу і флюсів
• Завантаження сировини в доменну піч
• Дуття повітря для горіння коксу
• Випуск чавуну і шлаку з печі
• Обробка чавуну і шлаку

Доменний процес є складним і важливим етапом у виробництві сталі. Від розуміння і контролю цього процесу залежить ефективність і якість кінцевого продукту. Завдяки своїй великій енергоємності доменний процес також є одним з основних промислових джерел викидів вуглекислого газу.

Запитання, що часто задаються

1. Що таке доменна піч?
2. Які основні зони доменної печі?
3. Які хімічні реакції відбуваються в доменній печі?
4. Які продукти доменного процесу?
5. Що таке технологія доменного виробництва?