Принцип роботи доменної печі, залізна лабораторія
Чавун виплавляється з залізних руд в спеціальних печах, званих доменними. Звідси процес отримання чавуну із залізних руд називається доменним процесом.
Доменна піч має велику кількість спеціальних пристроїв і механізмів, що забезпечують безперервність процесу. Більшість механізмів працює автоматично.
1-скіп; 2-засипної апарат; 3-доменна піч; 4-фурмені отвори; 5 чавунна льотка; шлаковая вічка; 7-повітронагрівачі; 8-газоочисні пристрої; 9-димова труба
Суміш з руди, коксу і флюсу підготовляється в певній пропорції для завантаження в доменну піч. Така суміш називається шихтою. Спеціальний підйомник - скіп 1 переміщається по похилих шляхах, доставляє шихту до верхньої частини доменної печі, звідки вона через засипної апарат 2 надходить в піч 3.
Для підтримки інтенсивного горіння завантажується коксу необхідна велика кількість повітря. Повітря подається в піч через спеціальні отвори 4 в нижній частині печі, які називаються фурмені отворами. Щоб повітря пробив високий стовп шихти і проник в усі частини печі, а також щоб була достатня кількість кисню для згоряння всього палива, повітря вдувають в піч під тиском в 1-2 ати. Повітря підігрівається до температури 600-800 °, так як вдування великої кількості холодного повітря знижує температуру всередині печі, в результаті чого процес плавки руди сповільнюється.
Підігрів повітря здійснюється в воздухонагревателях 7, які будуються поряд з доменною піччю. Повітронагрівачі опалюються доменним (колошниковим) газом, що виходять при виплавці чавуну. Доменний газ попередньо очищається від пилу в спеціальних газоочисних пристроях 8. Відпрацьовані гази з воздухонагревателей видаляються через димову трубу 9.
Отриманий в печі рідкий чавун опускається в нижню її частину, звідки періодично випускається через отвір 5, зване чавунної вічком. У спеціальних ковшах великої місткості чавун від доменної печі відвозить в сталеплавильні цехи для переробки в сталь або до розливної машині для отримання чавунних чушок.
Порожня порода, флюси і зола палива утворюють в печі рідкий шлак, який має меншу питому вагу, ніж чавун, і тому розташовується над рідким чавуном. Шлак випускається з печі через шлакову летку 6 і направляється для переробки та подальшого використання в якості будівельного матеріалу або в шлаковий відвал.
Доменна піч працює безперервно за принципом протитечії: вихідні матеріали завантажуються зверху, поступово опускаються вниз, перетворюючись в чавун і шлак, а гази, нагріті в нижній зоні печі, піднімаються догори назустріч вихідних матеріалів.
Піч має зовнішню сталеву оболонку, яка називається кожухом, і внутрішню кладку, або футерування. Футеровка повинна стійко чинити опір зносу від тертя безперервно опускаються стовпом вихідних матеріалів, витримувати дію високих температур, не розплавляючись і не даючи деформацій. Тому для футерування застосовується високоякісний вогнетривка (шамотна) цегла.