Домна (доменная печь)
Первые печи, используемые для выплавки железа из руды – прообразы доменных печей – появились в Китае к IV веку. В Европе подобные сооружения известны со второй половины XV века на территории современной Германии. Первая современная доменная печь в Казахстане (и единственная на тот момент во всей Средней Азии) была построена на Карагандинском металлургическом заводе. Заложили ее в декабре 1957 года, а первый чугун печь выдала 3 июля 1960 года. В бригаде, принимавшей первую плавку новой домны, был горновой Нурсултан Назарбаев – будущий Первый Президент Республики Казахстан.
Доменная печь на Карагандинском металлургическом комбинате (Фото из архива АО «АрселорМиттал Темиртау»
Источник: Добывающая промышленность Центральная Азия
Современные доменные печи – это сложнейшие сооружения для выплавки чугуна (смеси железа с углеродом) из железной руды. Вместе с обслуживающими печь механизмами и коммуникациями это, по сути, целый завод. Высота доменной печи составляет несколько десятков метров, а внутренний объем может превышать 5,5 тысяч кубометров. Самая большая домна в мире находится в городе Кванъян в Южной Корее на заводе сталелитейной компании POSCO. Высота этой печи составляет 110 метров, внутренний объем – 5,8 тысяч кубометров, за год она может выплавить 4,6 млн тонн чугуна.
Смесь из железной руды, горючего материала (используется кокс – особым образом подготовленный уголь) и добавок, необходимых для химических реакций, загружается сверху в доменную печь. Такая смесь называется шихтой. В печь через специальные отверстия под давлением нагнетается горячий воздух для интенсивного горения. В печи при высокой температуре – порядка 1500-2000 градусов – проходит цепочка химических реакций. Полученный жидкий чугун опускается в нижнюю часть доменной печи – горн. В горне есть специальные отверстия, которые при начале очередного цикла плавки закрываются специальными огнеупорными «пробками». Когда чугун готов и скопился внизу горна, в летках пробиваются отверстия и жидкий чугун вытекает из печи. В специальных огромных ковшах чугун от доменной печи отвозится в цеха для дальнейшей переработки. За процессом плавки следят специальные рабочие, основную часть обслуживания плавки осуществляют доменщики или, как их еще называют – горновые (те, кто работает у горна).
Пустая порода, из которой выплавили железо, зола и прочие отходы плавки образуют в печи жидкий шлак, который выпускается из домны через специальные шлаковые летки (они располагаются выше обычных, поскольку шлак легче чугуна и «плавает» на поверхности металла) или отделяется горновыми в процессе вытекания чугуна из печи. Шлак используют при строительстве дорог, создании стройматериалов и в других производствах.
Доменная печь - схема
Источник: polinka.top
Особенностью работы доменной печи является то, что ее не останавливают для перезагрузки. Когда очередной цикл плавки закончен, в домну, после проведения подготовительных операций, загружается новая порция шихты и цикл повторяется. Плавка идет постоянными циклами несколько лет – с момента запуска новой доменной печи и до ее остановки на капитальный ремонт или реконструкцию. Непрерывный период работы домны называется кампанией доменной печи. Обычно кампания продолжается 5-6 лет, а в некоторых случаях 8-10 лет и более.
Источники: