Основы металлургического производства

Металлургия — это наука (отрасль знаний) о промышленных способах извлечения металлов из природных соединений, называемых рудами [1,2, 4, 5].

Исходные материалы для доменной плавки при производстве чугуна

При доменной плавке применяется ряд исходных материалов [1, 2, 4,5].

1. Железные руды: бурый железняк Fe₂0₃H₂0; красный железняк Fe₂0₃. магнитный железняк Fe₃0₄. шпатовый железняк FeC0₃.

Железные руды являются источниками (поставщиками) железа для доменной плавки. Руда состоит из названных минералов, а также пустой породы, т. е. примесей.

• 2. Флюсы — вещества, необходимые для перевода пустой породы в шлак (легкоплавкое соединение), а также для борьбы с вредными примесями (сера S, фосфор Р). В доменной плавке в качестве флюса применяется известняк СаС0₃.
• 3. Топливом при доменной плавке является каменноугольный кокс, который получают нагревом каменного угля без доступа воздуха при температуре Т = (950ч-1000)°С в течение 14—16 часов. Выход летучих веществ после «сухой перегонки» составляет 18—26%. В коксе содержится 80—88% углерода ©, остальное — примеси. Углерод кокса выступает активным химическим компонентом, участвующим в процессе восстановления железа.

Куски кокса должны иметь размер 25—60 мм и достаточную прочность, чтобы не разрушаться под весом шихты (шихта — смесь исходных материалов для доменной плавки).

4. Огнеупорные материалы необходимы для изготовления внутреннего облицовочного слоя (футеровки) металлургических печей и ковшей для разливки жидкого металла. В зависимости от химических свойств различают:

ю а) кислые огнеупоры — на базе «динаса» (Si0₂);

• б) основные огнеупоры — на базе основных оксидов СаО и MgO (например «магнезит», MgC0₃);
• в) нейтральные огнеупоры, содержащие большое количество А1₂0₃ или Сг₂0₃ (например «шамот» А1₂0₃ + Si0₂).

Огнеупорные материалы должны выдерживать значительные перепады температур, нагрузки, противостоять химическому воздействию шлака и печных газов.