Движение газов и материалов в доменной печи.

По мере опускания материалов в доменной печи и их дальнейшего нагрева восстановленное железо растворяет в себе углерод в увеличивающемся количестве. При этом температура плавления его снижается, металл плавится и в виде капель стекает в горн. Окончательный состав чугуна формируется в горне печи.

Опускание загружаемых на колошник шихтовых материалов происходит в связи с освобождением пространства в нижней части печи вследствие следующих основных процессов:

-Окисление углерода кокса кислородом дутья и содержавшихся в нем паров воды, а также кислородом оксидов железа, кремния, марганца и некоторых других элементов, которые восстанавливаются углеродом кокса.

-Расход углерода на науглероживание железа и образование чугуна.

-Расплавление железорудных материалов, флюсов и золы кокса с образованием чугуна и шлака, объем которых почти в 3,5 раза меньше объема материалов, из которых они образуются.

-Механическая уминка сыпучих материалов в шахте доменной печи в результате перколяции (просачивания) мелких фракций агломерата и окатышей в свободные межкусковые промежутки в нижележащих слоях крупнокусковых материалов, преимущественно кокса.

В горне доменной печи образуется газ, содержащий окись углерода, водород и азот. В зависимости от содержания углеводородов или водяных паров, а также кислорода в дутье горновой газ состоит из 35—45% СО, 1—12% Н2 и 45—64% N2. Верхние пределы по СО и Н2 и нижний по азоту относятся к работе печей с применением дутья, обогащенного до 30% кислородом, и с подачей природного газа. Горновые газы нагреты до температуры около 1600° С. Поднимаясь вверх, они охлаждаются, нагревая шихту, а окись углерода и водород газов расходуются на восстановительные процессы, превращаясь в С0.2 и Н2О. Колошниковые газы при выплавке передельного и литейного чугунов выходят из печи с температурой 150—300° С.

Состав газа и его температура по высоте печи и сечению изменяются по-разному в зависимости от условий плавки.