INFOACERO - Производство на чугун
Чугунът е първият процес за получаване на стомана, основните използвани материали са железен минерал, кокс и варовик. Коксът се изгаря като гориво за нагряване на пещта и при изгарянето му се отделя въглероден окис, който се комбинира с железните оксиди в рудата и ги редуцира до метално желязо. Вижте чугун в CSH Plant
Уравнението за основната химическа реакция на доменна пещ е:
Варовикът от пещта се използва като допълнителен източник на въглероден окис и като поток. Този материал се комбинира със силициевия диоксид, присъстващ в минерала (който не се топи при температури на пещта), за да образува калциев силикат, с по-ниска точка на топене. Без варовика се образува железен силикат, като по този начин се губи метално желязо. Калциевият силикат и други примеси образуват шлака, която плава върху разтопения метал на дъното на пещта. Чугунът, произведен в доменните пещи, има следния състав: 92% желязо, 3 или 4% въглерод, между 0,5 и 3% силиций, 0,25% до 2,5% манган, от 0,04 до 2% фосфор и някои сярни частици.
ВИСОКАТА ФУРНА е практически химически завод, който непрекъснато намалява желязото от руда. Химически освобождава кислорода от железния оксид в минерала, за да освободи желязото. Състои се от цилиндрична стоманена капсула, облицована с неметален и топлоустойчив материал, като огнеупорни тухли и охлаждащи плочи. Диаметърът на капсулата намалява нагоре и надолу и е най-голям в точка, приблизително една четвърт от общата й височина. Долната част на фурната е снабдена с няколко тръбни отвора, наречени дюзи, през които въздухът се прокарва. Близо до дъното има дупка, през която тече чугунът, когато доменната пещ се обезвъздуши (или изпразни). Над този отвор, но под дюзите има още един отвор за отстраняване на шлаката. Горната част на пещта, чиято височина е около 30 м, съдържа отвори за отработените газове и двойка кръгли бункери, затворени от звънчевидни клапани, през които зарядът се въвежда в пещта. Материалите се носят до бункерите в малки колички или лъжички, които се повдигат от наклонен асансьор, разположен извън пещта.
Суровините се зареждат (или изпразват) в горната част на фурната. Въздухът, който е предварително загрят до приблизително 1030ºC, се вкарва в основата на фурната, за да изгори кокса. Изгарящият кокс генерира интензивна топлина, необходима за топене на рудата, и произвежда газовете, необходими за отделяне на желязото от рудата. В много опростена форма реакциите са:
Доменните пещи работят непрекъснато. Суровината, която ще се постави в пещта, се разделя на определен брой малки товари, които се влагат на интервали между 10 и 15 минути. Шлаката, плаваща върху разтопения метал, се отстранява веднъж на всеки два часа, а чугунът се обезкървява пет пъти на ден.