O que é um alto-forno? Este é o coração da produção metalúrgica. Um alto-forno desempenha um papel importante no processo de produção de ferro-gusa. O ferro fundido, por sua vez, é uma matéria-prima para a produção de aço, a partir da qual chapas de aço, tubos, perfis metálicos e outros produtos metálicos são posteriormente fabricados.
A história do alto-forno
Altos fornos surgiram na Rússia por volta de 1630, análogos europeus da produção de altos fornos datam do século XIV. Os primeiros altos-fornos eram carvão, o suprimento de ar frio era feito manualmente. Os resíduos de produção eram altos e a eficiência das matérias-primas era baixa. O desejo de organizar mais eficientemente a produção de ferro-gusa levou a DB Nielson a patentear a invenção da explosão a quente. O ar fornecido ao forno foi aquecido a 150 graus Celsius. E em 1857, E. A. Cowper inventou aquecedores de ar, o que economizou muito coque. De um modo geral, o que é um alto-forno, então é um forno para fundição de minério de ferro, para a posterior produção de metal, que é posteriormente utilizado em indústrias pesadas, de laminação de metal, de transporte e outras.
Estrutura de alto-forno
A produção de ferro fundido é um processo intensivo em energia, caracterizado pela liberação de uma grande quantidade de calor. Para entender o que é um alto-forno, vale a pena apresentar uma construção alta que alcance 35 metros. O peso de um alto-forno carregado pode ser de 30 mil toneladas. Tal construção requer uma base sólida. É colocado na forma de uma base de concreto monolítico de até quatro metros de altura. No local onde o forno é planejado, a fundação é colocada em concreto refratário. Todos os projetos de fornos são suportados por colunas.
O chifre está localizado na parte inferior da estrutura, é responsável pelo maior peso: metal fundido, escória e, na verdade, todo o alto-forno. O forno é descarregado através da lareira e o ar quente é fornecido através de furos especiais através dele. Para esta parte do alto-forno, os mais altos requisitos são impostos aos materiais de fabricação, estanqueidade, resistência ao fogo, resistência ao desgaste.
Acima da lareira há uma superfície de trabalho na qual ocorre o processo de recuperação tecnológica do minério de ferro, e uma carga está localizada ainda mais alta. Esta é uma descrição simplificada e esquemática do projeto de um alto-forno, na verdade, é uma estrutura complexa de alta tecnologia com funções estritamente definidas. O que é um alto-forno para? Principalmente para fundição de ferro fundido.
Como funciona o alto-forno
Este é um enorme forno vertical, operando continuamente. Matérias-primas são alimentadas para o forno de cima, através do eixo de carregamento. As matérias-primas para fundição são coque, minério de ferro e aditivos (calcário), que ajudam a extrair impurezas desnecessárias do minério. Os ingredientes carregados são aquecidos por ar quente na parte principal do alto-forno. Durante o aquecimento, o carvão de coque, queimando, emite monóxido de carbono, que atua no processo de redução do minério de ferro. As escórias que surgiram durante a redução do minério de ferro são combinadas com aditivos (calcário). Nesse estágio, a escória está em estado líquido e o metal liberado está em estado sólido.
O metal desce pelo forno abaixo e passa por um processo de vaporização. Neste compartimento do forno, a temperatura chega a 1200 graus Celsius, o que contribui para o derretimento do metal. Escória com uma densidade menor em comparação com o metal permanece na superfície fundida do metal, o que evita processos oxidativos.A velocidade com que o processo de abaixar o ferro no alto-forno é chamado de produtividade. Quanto mais rápido ocorrer, maior a taxa de produtividade do alto-forno. A separação da escória e do ferro fundido acabado é realizada na última etapa através de furos especiais e possui características tecnológicas próprias.
Produtos de alto forno
No processo tecnológico de produção de alto-forno, três produtos são produzidos:
- O ferro fundido é dividido em dois tipos: fundição e marginal. O tipo final de ferro fundido é usado na produção de aço. Dependendo das impurezas, é dividido em notas.
- A escória é um resíduo útil de alto forno. É utilizado na produção de misturas de concreto, pré-trituradas.
- O gás de alto forno é usado como combustível na produção de aço.
Agora você sabe o que é um alto-forno.
