Плавка железной руды: процесс, принципы и производство

Железная плавка — распространённый способ производства металлов. Обычно выполняется в доменной печи. В статье — определение и принцип работы процесса плавки железной руды.

Что такое железная плавка?

Плавка — производство металла, особенно железа, из руды процессом плавления и химического восстановления металлических соединений в чистый металл. Также можно рассматривать как различные жидкие или полурасплавлённые твердые тела, образующиеся и используемые в ходе такого производства.

Процесс плавки железной руды

Требует подготовки для эффективной и экономичной работы печи. Нужен регулярный и однородный «рацион» с максимально удалёнными нежелательными материалами.

Улучшают качество, размер и плотность кусков несколькими способами:

• Обогащение низкокачественных руд удалением нежелательных материалов洗矿 и/или гравитационным разделением, для магнитных руд — магнитным разделением.
• Дробление и ситообразование (просеивание) до подходящего размера. Порошковый остаток («фины») смешивают с угольной пылью или коксовой крошкой, затем синтерирование (контролируемое сжигание) — сплавление финов в твёрдые куски для загрузки в печь. Синтер всё чаще используется, иногда 100% загрузки.
• Смешивание разных руд для единообразия качества.
• Прессование порошкообразных руд в пеллеты.

Подготовка руды нужна для повышения эффективности печи и экономичности: удаление нежелательных материалов, улучшение плотности, размера или riqueza руды.

Железная плавка в доменной печи

Два основных процесса в доменной печи:

• Восстановление железа из его соединений
• Разделение от физической смеси с безполезными материалами (gangue)

В печи заряд постоянно движется вниз против потока очень горячих газов, вызывающих испарение влаги у верха. Ниже известняк разлагается на известь и CO2. Главная реакция — восстановление оксидов железа с образованием CO2 и выделением свободного железа. Восстановление начинается высоко в шахте и прогрессирует при спуске заряда; в зоне плавления и железо, и шлак капают в домну. Шлак, будучи легче, плавает на железе.

Смотрите видео ниже о процессе плавки:

Периодически, при заполнении домны, шлак сливают, затем железо — в огромные ёмкости-хранители («миксеры») для удержания расплавленного состояния до использования в сталеплавильном цехе, обычно рядом с печью. Помимо резерва горячего металла, миксеры компенсируют вариации состава между последовательными порциями, давая более однородный продукт.

Неактивный миксер просто хранит металл, в активном — происходит некоторая очистка с образованием шлака.

В статье — определение процесса железной плавки и его выполнение в доменной печи. Надеюсь, пост полезен — делитесь со студентами. Спасибо за чтение, до встречи!