Билет 43. Состав шихты в домине

Ши́хта (нем. Schicht) — смесь исходных материалов, а в некоторых случаях (например, при выплавке чугуна в доменной печи) и топлива в определённой пропорции, подлежащая переработке в металлургических, химических и других агрегатах.Шихтами обычно называют исходные смеси, использующиеся в пирометаллургических или иных высокотемпературных процессах (производство стекла, цемента, некоторых керамических материалов и изделий, коксование углей).В состав металлургических шихт обычно входят исходное или обогащённое рудное сырьё, сырьё с флюсами и оборотными материалами. Шихты в чёрной металлургии (например, в доменном процессе) зачастую содержат и топливо, в то время как в цветной металлургии шихты, как правило, топлива не содержат.

Исходными материалами, т. е. шихтой для доменной плавки, являются железорудный агломерат, кокс и флюсы.Природное минеральное сырье, из которого эконо­мически целесообразно извлекать металл промышленными способами, называют рудой. В земных недрах имеются железные, медные, свинцовые, цинковые, алюминиевые и другие руды. Из одних руд в основном можно получить только один металл, а из других — несколько. В последнем случае руды называют полиметаллическими. Помимо рудного минерала, в руде содержатся полезные примеси (марганец, титан и др. в железной руде; золото, серебро и др. в медной руде), вредные примеси (фосфор, сера и мышьяк в железной руде), пустая порода (глинозем, кремнезем в железной руде; окислы железа, глинозем, кремнезем в медной руде). В процессе переработки руды в металл вредные примеси и пустая порода удаляются.Железные руды различают по химическому составу рудного минерала. Преимущественно применяются руды со следующими рудными минералами: красный железняк, магнитный железняк, бурый железняк и шпатовый железняк. Качество руды тем выше, чем больше в ней содержится железа, марганца и других полезных элементов и меньше вредных примесей и пустой породы. Топливом для плавки являются кокс и природный газ.Кокс — твердое пористое вещество — является продуктом сухой перегонки каменного угля. В коксе, помимо углерода, содержится 9—10% золы, 0,4—1,9% кремния, 0,8—1,5% летучих, до 4 % влаги. В состав золы входят Si02, A1203, Fe203, CaO и др.Качество кокса тем выше, чем больше в нем содержится углерода и меньше серы, золы и летучих.Для удаления пустой породы в шихту вводят флюсы— преимущественно известняки. Составляющие флюса, вступая в химическое взаимодействие с пустой породой и золой, образуют шлак.Подготовка шихтовых материалов к доменной плавке.Перед плавкой шихта подвергается специальной подготовке. Первой стадией её является дробление до кусков размером 35—100 мм в специальных дробилках. После дробления шихту просеивают через грохоты (сита), после просеивания крупные куски возвращаются на повторное дробление.Для увеличения содержания рудного минерала применяют обогащение. Для этой цели применяют промывку, обжиг или магнитное обогащение. При промывке вода уносит легкие частицы пустой породы, при обжиге из руды удаляются вода, углекислота, частично выжигается сера; при магнитном обогащении происходит отделение магнитной окиси железа путем ее притягивания к электромагнитам, создающим магнитное поле.Агломерация — это процесс окускования мелочи и пыли, смешанных с измельченными коксом, служащим топливом для спекания гари температуре 1100—1200°С, и флюсом. При агломерации происходит обжиг руды и ее обогащение, так как из шихты удаляются двуокись углерода, воду и частично выгорает сера. В шихту для агломерации флюс добавляют в таком количестве, чтобы агломерат получился офлюсованным. Это офлюсованное сырье вместе с коксом и составляет шихту современной доменной печи. В доменную печь под давлением подается воздух, нагретый до 900—1200°С, а также кислород, природный газ и другие углеродосодержащие добавки.