Плавка металлизованной шихты в доменных печах.

В процессе окускования шихты в виде окатышей или агломерата или на отдельной стадии после окускования материал подвергается восстановительной обработке с использованием недефицитного восстановителя. Частично восстановленную шихту направляют в доменную печь. При этом возрастает производительность и экономия кокса. Суммарный расход топлива и тепла на производство металлизованных материалов и их переплавку в доменной печи, по сравнению с плавкой на окисленной шихте, остаётся на прежнем уровне или даже возрастает, но главное преимущество заключается в снижение затрат на производство дорогого и дефицитного кокса, что обеспечивает преимущества указанной схемы в объёме национальной экономики страны.

Применение металлизованных материалов существенной меняет ход процессов в печи, прежде всего восстановление железа. Происходит снижение расхода углерода прямого восстановления оксидов железа, что приводит к снижению расхода кокса. Поэтому первым следствием использования металлизованной шихты является снижение расхода углерода прямого восстановления. Это возможно лишь в том случае, если шихта содержит металлическое, а не просто восстановленное железо, тут отмечается важность наличия в шихте металлического железа.

Металлизованная шихта обычно обладает меньшей восстановимостью и более низкой скорость восстановления. Это означает, что процессы непрямого восстановления в доменной печи ухудшаются. Отличие определяется не только свойствами шихтового материала, но и ростом при проплавке металлизованной шихты расхода газа-восстановителя на единицу восстанавливаемого железа.

Увеличение удельного количества газа-восстановителя приводит к тому, что состав газа в печи по мере металлизации шихты всё больше удаляется от равновесного и его окисленность падает. Резкое снижение количества окисленного железа приводит к уменьшению содержания диоксида углерода в газе.

При плавке на металлизованной шихте существенно меняется характер теплообмена в печи. При проплавке металлизованной шихты повышенной степени металлизации (40% и более) зона критических температур смещается вниз. Поэтому при проплавке металлизованной шихты повышенной степени металлизации все мероприятия, обеспечивающие концентрацию тепла в горне (применение кислородного дутья, нагрев дутья и др.), будут способствовать росту эффективности применения металлизованного сырья.

Некоторое снижение газопроницаемости шихты (в большой мере объясняется уменьшением доли кокса в шихте) приводит к некоторому снижению интенсивности плавки. Однако сход материалов в печи при этом не только не ухудшается, а скорее даже улучшается.

Зона первичного шлакообразования сокращается, а уровень её снижается. Всё это уменьшает область пластического состояния, облегчает движение газового потока и его распределение по сечению печи, приводит к заметному росту производительности печи.