Технико-экономические показатели доменной плавки. Производительность современных доменных печей с полезным объемом 1300—1350 м3 составляет 2000—2200 т чугуна в сутки. Важнейшим показателем работы доменной печи является коэффициент использования ее полезного объема (КИПО). Для вычисления КИПО полезный объем печи в м3 нужно разделить на суточную выплавку в т. Чем меньший полезный объем печи приходится на одну тонну выплавляемого чугуна, тем печь производительнее.

Прогрессивная технология доменной плавки предусматривает использование дутья, обогащенного кислородом и паром, либо чисто кислородного дутья. При добавке в дутье только 25% кислорода производительность доменных печей возрастает в 1,5, а иногда в 2 раза.

Существуют способы внедоменного обессеривания чугуна путем введения добавки соды Nа2СОз в ковш с жидким чугуном или на струю чугуна в желобе. Выход шлака на одну тонну чугуна — от 0,4 до 1 т. Для выплавки одной тонны чугуна расходуют около 2 т руды, 0,7—0,8 т кокса и 0,25—0,40 т флюса.

Работа доменной печи. Загрузка шихты и подача воздуха в печь идут непрерывно. Восстанавливаемые и проплавляемые материалы, подвергаясь химическим воздействиям, превращаюгсй в чугуц и шлак.

Марганец восстанавливается из марганцевой руды или мартеновского шлака, специально вводимых в шихту. Реакция происходит при температуре 1000—1100° по следующей формуле:

мпо+с=мп+со —д.

Восстановление кремния идет по реакции протекающей при более высокой температуре (1100—1200°).

Восстановление фосфора, находящегося в рудах в виде фосфорнокислого кальция Са2Р208, осуществляется также раскаленным углеродом топлива в присутствии 5Ю2.

Получение чугуна — сложный химический процесс. Он состоит из трех стадий:

1) восстановление железа из его окислов;

2) превращение железа в чугун;

3) шлакообразование.

Процесс протекает следующим образом. В доменной печи непрерывно взаимодействуют шихтовые материалы, движущиеся сверху вниз, и продукты горения, движущиеся снизу вверх. Загрузка шихтовых материалов состоит в правильном чередовании поступления в печь руды, топлива и флюсов. В колошнике и в верхней части шихты происходит удаление гигроскопической влаги из руды, высушивание и растрескивание руды, что облегчает процесс восстановления. Руда восстанавливается благодаря горению кокса. Горение начинается снизу в области горна. Через фурменные отверстия раскаленный воздух поступает в печь и на уровне фурм кислород воздуха вступает в реакцию с углеродом раскаленного кокса.