доменный процесс

[blast-furnace process] — процесс получения чугуна из железных руд или окускованных железных концентратов в доменной печи. Основные физико-химические процессы в доменной печи — горение топлива (в основном кокса) и восстановление Fe, Si, Mn и других элементов. Часть кокса расходуется на восстановление в твердом состоянии, но основное его количество опускается в горн и сгорает вместе с вдуваемым топливом у фурм. Газы с температурой 1600 — 2300 °С, содержащие 35-45 % СО, 1-12 % H₂ и 45-65 % N₂, поднимаясь, нагревают опускающуюся шихту, при этом СО и H₂ частично окисляются до СО₂ и H₂О. CO.
Подобно Fe в доменной печи почти полностью восстанавливаются Ni, Cu, As, P и переходят в чугун. Полностью восстанавливается и Zn, который затем возгоняется, частично окисленным газом и отлагается в порах футеровки, вызывая ее разрушение. Элементы, образующие более прочные соединения с кислородом, чем Fe, восстанавливаются из оксидов частично или совсем не восстанавливаются (V — 75 — 90 %, Mn — 40-75 %, Si и Ti в небольших количествах, Al, Mg и Са не восстанавливаются). Высшие оксиды марганца: MnО₂, Mn₂O₃, Mn₃О₄ восстанавливают газом с выделением тепла; MnО частично восстанавливается до Mn только твердым С с затратой тепла; SiO₂ также восстанавливается частично до Si только твердым С по эндотермической реакции SiO₂ + 2С + Fe = FeSi + 2CO. Шлак состоит из оксидов: SiO₂, Al₂O₃, СаО (в сумме 90-95 %), MgO (2-10 %), FeO (0,1-0,5 %), MnО (0,3-3 %) и S (1,5-2,5 % в виде CaS). Наиболее легкоплавкая эвтектика из трех преобладающих компонентов пустой породы рудного флюса и золы твердого топлива (62 % SiO₂, 15 % Аl₂O₃ и 23 % СаО) плавится при 1165°С и остается очень вязкой при значительном перегреве. Однако присоединение MgO, FeO и MnО понижает температуру начала шлакообразования до 1000 — 1100°С и сообщает шлаку значительную текучесть. Для характеристики шлака пользуются показателем основности CaO/SiO₂ (в пределах 0,95-1,35) или более развернутыми отношениями основных оксидов к кислотным.

Смотри также:
— Процесс
— электросталеплавильный процесс
— цементационный процесс
— хлоридовозгоночный процесс
— томасовский процесс
— технологический процесс
— термодинамический процесс
— сыродутный процесс
— роторный процесс
— равновесный процесс
— пирометаллургический процесс
— обратимый процесс
— нестатический процесс
— неравновесный процесс
— необратимый процесс
— металлургический процесс
— мартеновский процесс
— кричнорудный процесс
— конвертерный процесс
— катодный процесс
— изохорный процесс
— изотермический процесс
— изобарический процесс
— гидрохимический процесс
— восстановительный процесс
— бесшлаковый процесс
— бессемеровский процесс
— анодный процесс
— автоклавный процесс
— автогенный процесс
— стационарный (установившийся) процесс
— процесс жидкофазного восстановления железа (ПЖВ)
— аммиачный (Карона) процесс
— адиабатный (адиабатический) процесс
— хлорный процесс
— иодидный процесс
— электродный процесс