Як зупиняють доменну піч

Доменна піч

Доменна піч - шахтна піч для виплавки різних сортів чавуну; в ній робочий простір витягнутий у висоту; перемішані паливо і оброблювані матеріали опускаються назустріч газам, що піднімаються. Вихідні матеріали доменної плавки - руду, флюс і паливо - завантажують у верхню частину печі, яка називається колошником; повітря, необхідне горіння палива, подається в нижню циліндричну частину, звану горном, через охолоджувані водою коробки — фурмы. Паливо, що згоріло у фурм, утворює гарячі гази, які, піднімаючись знизу вгору, з одного боку, нагрівають до розплавлення матеріали, що опускаються зверху вниз, з іншого — відновлюють частину заліза з руди; гази йдуть через колошник печі Решта заліза руди та інші елементи відновлюються твердим вуглецем палива і утворюють з вуглецем, що поглинається залізом, чавун. Чавун і шлак, що виходить від сплавлення порожньої породи руди, флюсу та золи палива, стікають у нижню частину горна печі, утворюючи два шари: нижній - чавун і верхній - шлак; і той і інший випускаються через спеціальні отвори — льотки. Вище горна знаходиться конічна частина печі, що розширюється вгору — заплечики, а далі конічна частина, що звужується догори, — шахта, що має часто внизу циліндричну форму. Найширше місце робочого простору печі на межі заплічників та шахти називається розпаром.

Конструкція окремих частин печі та її допоміжних пристроїв має дві мети: створити правильний розподіл матеріалів та газів по поперечному перерізу печі та всіляко зменшити обов'язкові та вимушені зупинки в роботі печі. Для цього пекти повинна мати раціональний профіль (т. е.).внутрішній обрис вертикального перерізу печі по її осі) і можливо прості, а головне, надійні та витривалі в роботі, окремі частини самої печі та допоміжних пристроїв. Розмір початкових витрат грає у разі цілком підлеглу роль.

Розміри коксових та деревокутових печей. Нині доменні печі працюють гол. обр. на коксі і лише частково на деревному вугіллі (з коксових печей виходить 99% усього світового видобутку чавуну, та якщо з деревнокутних — лише близько 1%). Відмінність між коксовими та деревокутовими печами полягає гол. обр. у тому величині. Коксові печі, при пальному - коксі - більш міцному (опір роздавлюванню дорівнює 100-180 кг/см2) і менш розтирається і подрібнюється при русі шихти в печі, ніж деревне вугілля (опір роздавлюванню дорівнює 30-40 кг/см2 поперек волокон і 5-8 кг/см2 при поганому випалюванні), мають корисну висоту більшу, ніж деревнокутні; так, при кращому дургамському (Англія) та коннельсвільському (Америка) коксі корисна висота печей (відстань від рівня матеріалів на колошнику до низу випускного для чавуну отвору) 25-27 м; при найкращому коксі Донбасу - 23-25 м, а при слабкому - 20-23 м; при кращому кошторисному деревному вугіллі - 18 м, при звичайному - 15 м. Добова продуктивність великих деревнокутних печей дорівнює всього 50-100 т, коксових 300-600 і навіть 1000 т.

Продукти доменного виробництва

Продуктами доменної плавки є:

Чавун

Чавун є основним продуктом доменного виробництва, а шлак та доменний газ – побічними.

Чавуни, що виплавляються в доменних печах, залежно від способу подальшого використання діляться на три групи:

передільні, що йдуть на переділ у сталь;
ливарні призначені для отримання виливків із чавуну у машинобудуванні;
спеціальні (феросплави), що використовуються для розкислення сталі в сталеплавильному виробництві.

Чавун є багатокомпонентним сплавом заліза з вуглецем, марганцем, кремнієм, фосфором і сіркою.

У чавуні також міститься незначна кількість водню, азоту та кисню. У легованому чавуні можуть бути хром, нікель, ванадій, вольфрам і титан, кількість яких залежить від складу руд, що проплавляються.

Граничний чавун призначається для переробки сталь.

Такий чавун характерний тим, що вуглець у ньому (2,2—4%) перебуває у хімічно пов'язаному стані.

Поверхня зламу чавуну має білий колір.

Залежно від складу та способу переробки розрізняють:

мартенівський чавун, що містить фосфору від 0,15 до 0,30% та сірки до 0,07%;
безсемерівський, що містить фосфору 0,07% та сірки до 0,069%;
томасівський, що містить фосфору 1,6% та сірки до 0,08%.

Передільний чавун поділяють на три види:

Переробний коксовий (марки М1, М2, М3, Б1, Б2).
Переробний коксовий фосфористий (МФ1, МФ2, МФ3).
Передільний коксовий високоякісний (ПВК1, ПВК2, ПВК3).

Ливарний чавун після випуску з доменної печі розливають у чушки і в холодному вигляді направляють на машинобудівні заводи, де для виливки деталей машин його вдруге розплавляють у спеціальних печах-вагранках.

Ливарний коксовий чавун виплавляє семи марок: ЛК1-ЛК7.

Кожну марку поділяють на три групи за вмістом марганцю, п'ять класів за вмістом фосфору та на п'ять категорій за вмістом сірки.

Особливу групу складають фосфористі чавуни, що містять до 2% Р, залежно від вмісту фосфору застосовують різні технології переділу таких чавунів у сталь.

Цей вид чавунів призначений для виробництва литих виробів у чавуноплавильних цехах. Характерною особливістю цих чавунів є високий вміст кремнію (2,75 – 3,75% Si), а деяких випадках і фосфору. Пояснюється це тим, що ці елементи надають розплавленому чавуну високу рідину або здатність добре заповнювати ливарну форму.

Ливарний чавун застосовується після переплаву на машинобудівних заводах для отримання фасонних виливків.

Ливарний чавун застосовується для виготовлення литих виробів:

труб;
радіаторів;
водопровідної арматури;
станин;
блоків;
шестерень тощо.

Такий чавун у зламі має сірий колір. У ньому частина вуглецю перебуває у вільному стані, як графіту. У сірому чавуні зазвичай міститься кремнію 1,25-4,25%, вуглецю 2,5-4%, марганцю 0,5-1,3%, фосфору 0,1-1,2% і невелика кількість сірки.

Марганець надає чавуну твердості та крихкості.

Кремнії, навпаки, знижує твердість чавуну, завдяки чому виливки з такого чавуну легко піддаються механічній обробці.

Фосфор робить чавун рідкоплавким, що добре заповнює тонкі перерізи форм.

Виливки з чавуну, що містить підвищену кількість фосфору, добре пручаються стирання, але разом з тим мають підвищену крихкість.

Сірка надає чавуну густоплавкість і знижує його механічні властивості.

Спеціальні чавуни (феросплави).

Це сплави заліза з підвищеним вмістом кремнію, марганцю та інших елементів, що використовуються як розкислювачі або присадки в сталеплавильному та чавуноливарному виробництвах.

феромарганець (70 - 75% Mn і до 2% Si);
феросиліцій (9 – 13% Si та до 3% Mn);
дзеркальний чавун (10 - 15% Mn і до 2% Si).

Останніми роками виплавка феросплавів у доменних печах скоротилася через неекономічність переділу. Більш вигідно виплавляти феросплави в електропечах.

Шлак

Шлак – побічний продукт, він є дуже дешевим будівельним матеріалом високої якості та йде на виготовлення цементу, бетону, цегли, на ґрунтовку доріг.

Кількість одержуваного при плавці шлаку дуже велика (приблизно 60% ваги чавуну, що виплавляється).

Шлаки бувають основні та кислі.

Кислий шлак має високу міцність. Якщо його в рідкому вигляді продуть парою або повітрям, вийде шлакова вата, яка є добрим ізолятором.

Влаштування домни

Конструкція домни дуже складна, це великий комплекс, який включає наступні елементи:

зона гарячого дуття;
зона плавлення (сюди входять горн та заплічки);
розпар, тобто зона, де відбувається відновлення FeO;
шахта, де відбувається відновлення Fe2O3;
колошник із попереднім нагріванням матеріалу;
завантаження шихти та коксу;
доменний газ;
зона, де знаходиться стовп матеріалу;
випуски для шлаку та рідкого чавуну;
збір для газів, що відходять.

Висота доменної печі може сягати 40 м, вага – до 35 000 тон, місткість робочої зони залежить від параметрів комплексу.

Точні значення залежать від завантаження підприємства та його призначення, вимог до обсягів одержуваного металу та інших параметрів.

Докладніший варіант пристрою:

Розряди ремонту домни

Для підтримки робочого стану домни регулярно проводиться капітальний ремонт (кожен 3-15 років). Він поділяється на три види:

Перший розряд включає роботи з випуску продуктів плавлення, огляду обладнання, зайнятого в технологічному процесі.
Другий розряд - це повна заміна елементів обладнання, що підлягає середнім ремонтним роботам.
Третій розряд вимагає повної заміни пристрою, після чого виконується нове засипання сировини з правкою колошників.

Системи та обладнання

Доменна піч - це не тільки установка для отримання чавуну, але й численні допоміжні вузли. Це система подачі шихти та коксу, відведення шлаку, розплавленого чавуну та газів, система автоматичного керування, каупери та багато іншого.

Принципи роботи печі залишилися такими ж, як і сторіччя тому, але сучасні комп'ютерні системи та автоматизація виробництва зробили домну ефективнішою та безпечнішою.

Каупери

Сучасний пристрій доменної печі передбачає використання каупера для нагріву повітря, що подається. Це встановлення циклічної дії із жаростійкого матеріалу, що забезпечує нагрівання насадки до 1200°С.

Каупер включає при охолодженні насадки до 800-900 ° С, що дозволяє забезпечити безперервність процесу, знизити витрату коксу та підвищити загальну ефективність конструкції.

Раніше такий пристрій не застосовувався, але з 19 ст. воно є обов'язковою частиною домни.

Кількість батарей кауперів залежить від розмірів комплексу, але зазвичай їх не менше трьох, що робиться з розрахунком на можливу аварію та збереження працездатності.

Колошниковий апарат

Колошниковий апарат — ця частина є найбільш відповідальною і важливою, що включає три газові затвори, що діють за узгодженою схемою. Цикл роботи цього вузла виглядає так:

Цикл роботи цього вузла виглядає так:

у вихідному положенні конус піднято, він перегороджує вихід, нижній конус опущений;
скіп завантажує в колошник шихту;
воронка, що обертається, повертається і пропускає сировину через вікна на малий конус;
лійка повертається у вихідне положення, закриваючи вікна;
малий конус опускається, завантаження проходить у міжконусний простір, після чого піднімається конус;
великий конус приймає вихідне становище, випускаючи шихту в порожнину домни переробки.

Скіп

Скіпи – це спеціальні підйомники шихти. За допомогою таких підйомників калошів зі скіпової ями захоплюється сировина, що подається нагору похилою естакадою.

Потім калоші перекидаються, подаючи шихту в завантажувальну ділянку, і повертаються вниз за новою порцією. Процес цей сьогодні здійснюється автоматично, для керування використовуються спеціальні комп'ютеризовані вузли.

Фурми та льотки

Сопло фурми печі направлене в її порожнину, через нього можна спостерігати перебіг процесу плавки. Для цього через спеціальні повітроводи монтуються смотрелки з жаростійким склом. На зрізі тиск може досягати значення 2,1-2,625 МПа.

Літки використовуються для зливу чавуну та шлаку, відразу після випуску вони щільно запечатуються спеціальною глиною. Раніше використовували гармати, які вибудовували пластичним глиняним ядром, сьогодні застосовуються дистанційно керовані гармати, які можуть підходити до конструкції впритул. Таке рішення дало можливість знизити травматичність та аварійність процесу, зробити його більш надійним.

Повітронагрівачі

Повітронагрівачі споруджуються при домнах з моменту винаходу. А. Каупера, тобто із 1857 року.Повітронагрівачі мають вигляд великих веж, розташованих поруч із домною. З домни по трубі — газовідводу — в повітронагрівач надходить гарячий колошниковий газ, який у спеціальній камері всередині повітронагрівача змішується з повітрям, що надходить по іншій трубі, і згоряє. Ще більш гарячий газ, що утворюється, проходить через насадку — складену з цегли колону із зазором між ними для проходу газу. Цей газ нагріває насадку та виводиться з повітронагрівача через третю трубу. Коли насадка нагріється до необхідної температури, в повітронагрівач пускають звичайне, ненагріте повітря, яке, проходячи через насадку, нагрівається до температури понад 1000 ° С і далі йде в домну для виплавки чавуну. Насадка при цьому поступово охолоджується, і коли вона досить охолоне, її знову розігрівають спалюванням колошникового газу. Звідси видно, що процес нагрівання повітря для домнини не є безперервним, а оскільки виплавка чавуну в домні йде постійно, при ній споруджують кілька повітронагрівачів - поки один з них працює на нагрівання насадки колошниковим газом з домнини, інший працює на нагрівання насадкою повітря для домни.

Таганрог. Металургійний завод
Доменна піч у Дуйсбурзі, Німеччина
Фурми доменної печі
Складові доменної шихти: котуни, кокс, вапняк
Окатиші на рудному дворі доменного цеху
Повітронагрівачі та доменні печі НТМЗ

Завантажувальні пристрої доменної печі

Доменні печі корисним об'ємом 1513 та 3200 м3 мають добову продуктивність відповідно 3000 та 6000 т чавуну та споживають 6000 або 13000 т шихтових матеріалів на добу. Безперебійна робота у таких масштабах можлива лише за повної механізації завантаження.

Завантажувальні та підйомні механізми пов'язані між собою автоматичним блокуванням, що дозволяє керувати завантаженням одній людині - машиністу вагона ваг. Скіпова система (див. рис

. 3) доставка шихти на колошник не дозволяє досягти повної автоматизації, тому в даний час необхідний перехід на транспортерну систему, що дозволяє завантажувати піч повністю автоматично за заданою програмою.

Вартість на прикладі ККД №7

Виготовлення доменних печей – це ресурсозатратний та дорогий процес, який не можна поставити на потік. Так як домни застосовуються виключно в промисловості, їх проектування та складання здійснюються під конкретний металургійний комплекс, що включає багато об'єктів і вузлів внутрішньої інфраструктури. Така ситуація спостерігається у РФ, а й у інших країнах світу, мають власні об'єкти металургії.

Вартість виготовлення та монтажу доменної печі досить висока, що пов'язано із складністю виконання робіт. Прикладом може бути великий доменний комплекс №7 під назвою «Росіянка», встановлений у 2011 році. Його вартість склала 43 млрд. рублів, до виробництва були залучені найкращі інженери РВ та країн зарубіжжя.

Комплекс включає такі вузли:

приймальний пристрій для руди;
припливні станції бункерної естакади та центрального вузла;
бункерна естакада;
компресорна станція (встановлена на ливарному дворі);
установка для вдування пиловугільного палива;
утилізаційна ТЕЦ;
центр управління та адміністративний корпус;
ливарний двір;
домна;
повітронагрівальні блоки;
насосна станція.

Новий комплекс забезпечує виробництво понад 9450 тонн чавуну за добу, корисний обсяг печі дорівнює 490 куб.м, а робочої – 3650 куб.м. Конструкція домни забезпечує безвідходне та екологічно чисте виробництво чавуну, як побічні продукти отримують доменний газ для ТЕЦ і шлак, що використовується в дорожньому будівництві.

Історія

Необхідність удосконалення технології виплавки заліза виникла давно. Легкоплавкі руди, розташовані практично на поверхні землі, не відрізнялися великими обсягами і швидко були витрачені. Існуюча методика виплавки була неспроможна і дозволяла працювати з тугоплавкими рудами. З'явилася потреба у вдосконаленні існуючого обладнання та технології. Насамперед потрібно збільшити розміри печей і значно посилити режим наддуву.

Перші згадки про конструкції, аналогічні доменним печам, виявлені в Китаї. Вони відносяться до IV століття. У Європі поява доменних печей відносять до XV століття, раніше використовувалися так звані сиродутні печі. Безпосереднім попередником домни був каталонський горн, який використовував технологічні прийоми, близькі до методики доменного виробництва. Його відмінними рисами були:

безперервний процес подачі шихти;
Використання потужних установок подачі повітря із гідравлічним приводом.

Доменна піч XIV століття

Об'єм каталонського горна становив лише 1 м³, що не дозволяло отримувати більших обсягів продукції. У XIII столітті в європейському князівстві Штирія було створено штукофен, збільшений та вдосконалений варіант каталонського горна. Він мав близько 3,5 м у висоту і два технологічні отвори - нижнє для подачі повітря, верхнє для вилучення крици (сиродутного заліза).Штукофен видавав три види залізних напівфабрикатів:

Різниця між ними полягала у вмісті вуглецю - найбільше його було в чавуні (більше 1,7%), у сталі його було менше 1,7%, а в ковкому залозі вміст становив 0,04%. чавун не можна кувати, зварювати, з нього складно виготовляти зброю.

Подальше нарощування потужностей і вдосконалення технології послужили поштовхом до виникнення блауфена, що мав висоту вже близько 5-6 м, здатного до виплавки чавуну і заліза одночасно. стадією було одержання чавуну, а другою — виплавка з нього заліза за посиленого наддуву.

Поява перших доменних печей у Європі відноситься до кінця XV століття. складався з наступних етапів:

Завантаження деревного вугілля та наддув.
Укладання чавунних чушок перед гирлом, розплавлення, стік чавуну вниз.
Втрата частини вуглецю під час проходження біля фурм.
Подача отриманого заліза до сопла, потужний наддув, у якому зайвий вуглець вигоряв, а м'яке залізо осідало дні.

Залізо витягали з дна горна і проковували, видаляючи рідкий шлак, ущільнюючи чушки.

Серйозною проблемою стала паливна криза.Для плавлення руди використовувалося деревне вугілля, що призвело до винищення лісів. Проблема зросла до таких розмірів, що в Англію ввозили метал із Європи, а згодом і з Росії протягом 2 століть. Виявилось, що ліс росте повільніше, ніж горить. Спроби використання кам'яного вугілля показали, що в ньому міститься велика кількість сірки, яка суттєво знижує якість металу. Було зроблено безліч дослідів, які не увінчалися успіхом.

Наступним революційним відкриттям стало нагрівання повітря, що використовується для наддуву. Він дозволив помітно знизити витрати кам'яного вугілля до 36%. З'явилися спеціальні вимоги до сортності, якості металу за вмістом марганцю, кремнію, фосфору. Технологія та конструкція печей удосконалювалися, доповнювалися, потроху приходячи до сучасного вигляду.

Доменний процес

Сучасні печі для плавки чавуну забезпечують приблизно 80 % від загальної кількості чавуну, з розливальних майданчиків він одночасно подається в електроплавильні або мартенівські цехи, де й відбувається переробка чорного металу в сталь з потрібними властивостями.

З чавуну отримують чушки, що відправляються потім виробникам для відливання їх у вагранках. Для зливу шлаку та чавуну використовуються спеціальні отвори, які називаються льотки. Однак у сучасних печах застосовуються не окремі, а один загальний льоток, що розділяється спеціальною жароупорною плитою на канали для подачі чавуну та шлаку.

Як працює домна?

Доменний процес повністю залежить від надлишку вуглецю в порожнині печі, він полягає в термохімічних реакціях, що протікають усередині при завантаженні всіх компонентів та їх нагріванні.

Температура в доменній печі може становити 200-250 ° С безпосередньо під колошником і до 1850-2000 ° С в активній зоні - распарі.

При подачі в піч гарячого повітря та розпалу коксу в домні підвищується температура, починається процес розкладання флюсу, внаслідок чого підвищується вміст вуглекислого газу.

При зниженні стовпа матеріалу в шихті відбувається відновлення монокислого заліза, в нижній частині стовпа з FeO відновлюється чисте залізо, що стікає в горн.

У міру стікання залізо активно контактує з вуглекислим газом, відбувається насичення металу та надання йому необхідних властивостей. Загальний вміст вуглецю у залозі може становити від 1,7%.

Як зробити доменну піч своїми руками?

Нюанси

Виробництво чавуну є високорентабельним бізнесом, але налагодити виготовлення чорного металу без серйозних фінансових інвестицій неможливо. Доменна піч своїми руками у «кустарних умовах» – це просто нереалізовано, що пов'язано з багатьма особливостями:

вкрай висока вартість домни (такі витрати можуть дозволити собі виключно великі комбінати);
складність конструкції, незважаючи на те, що креслення доменної печі можна знайти у вільному доступі (вище за схему), зібрати повноцінний агрегат для виробництва чавуну не вийде;
фізособи та ІП не можуть займатися діяльністю з виготовлення чавуну, на це просто ніхто не видасть ліцензію;
поклади сировини для чорної металургії практично вичерпані, котунів або агломерату у вільному продажу немає.

Але в домашніх умовах можна зібрати імітацію печі (міні-доменну піч), за допомогою якої можна плавити метал.

Але ці роботи вимагають максимальної уваги і вкрай не рекомендуються за відсутності досвіду. Навіщо може знадобитися виготовлення подібної конструкції? Найчастіше - це обігрів для теплиці або дачі з паливом, що максимально ефективно використовується.

Інструменти та матеріали

Для виготовлення конструкції в домашніх умовах треба приготувати:

металева бочка (можна замінити на трубу з більшим діаметром);
два відрізки труби круглого перерізу з меншим діаметром;
відрізок швелера;
листова сталь;
рівень, ножівка по металу, рулетка, молоток;
інвертор, набір електродів;
цеглина, глиняний розчин (необхідні для фундаменту конструкції).

Всі роботи треба проводити тільки на вулиці, оскільки процес є досить брудним і вимагає наявності вільного простору.

Покрокова інструкція

На приготованій заготовці у вигляді бочки зрізається верх (його слід залишити, оскільки він знадобиться далі).
Зі сталі вирізається коло з діаметром, меншим ніж діаметр бочки, в ньому робиться отвір для труби.
Труба акуратно приварюється до кола, внизу зварюванням кріпляться відрізки швелера, які притискатимуть паливо під час роботи печі.
Кришка печі виготовляється з відрізаного раніше дна бочки, в якому робиться отвір закладного люка з дверцятами. Також необхідно зробити дверцята, через які будуть видалятися залишки золи.
Пекти обов'язково встановлюється на фундамент, так як у процесі роботи вона дуже сильно нагрівається. Для цього спочатку встановлюється бетонна плита, потім викладається кілька рядів із цегли, що утворюють заглиблення у центрі.
Для відведення продуктів згоряння монтується димохідна труба, діаметр прямої частини буде більшим, ніж діаметр корпусу печі (потрібна для кращого відведення газів).
Відбивач не є обов'язковим елементом конструкції, але його використання дозволяє підвищити ККД печі.

Особливості конструкції

Особливостями такої самостійно виготовленої печі є:

рівень ККД хороший;
є можливість роботи в автономному режимі до 20 годин;
у печі відбувається не активне горіння, а тління із постійним виділенням тепла.

Головною відмінністю «побутової» доменної печі буде обмеження доступу повітря до камери згоряння, тобто тління дров чи вугілля відбуватиметься за низького рівня кисню. За схожим принципом працює і промислова домна, але побутова використовується тільки для опалення, плавити метал в ній не можна, хоча температура всередині камери буде достатньою.

Доменний процес

Загальна схема доменної печі з системами, що обслуговують, дана на рис. Ливарний двір – приналежність невеликих доменних печей, що дають переважно ливарний чавун. Великі домни дають понад 80% переробного чавуну, який чавуновоз з розливного майданчика відразу відвозить до конверторних, мартенівських або електроплавильних цехів для переділу в сталь. З ливарного чавуну відливають у земляні форми-опоки, як правило, болванки – чушки – які відправляються виробникам металовиробів, де переплавляються для виливки у вироби та деталі у печах-вагранках. Чавун і шлак традиційно випускаються через окремі отвори - льотки, але домни нової будівлі все частіше постачаються загальним льотком, розділеним на чавунний і шлаковий жароупорною плитою.

Загальна схема влаштування доменної печі

В даний час запасів вугілля та коксових печей при домнах, схоже, зовсім не залишилося. Сучасна доменна піч працює на коксі, що привіз. Коксовий газ – смертельно отруйний убивця екології, але ж він найцінніша хімічна сировина, яку потрібно використовувати негайно, ще гарячою. Тому коксохімічне виробництво давно вже виділилося в окрему галузь, а кокс металургам постачають транспортом.Що, до речі, гарантує стабільність його якості.

Як працює домна

Неодмінна умова успішної роботи доменної печі - надлишок вуглецю в ній протягом усього доменного процесу. Термохімічну (виділена червоним) та техніко-економічну схему доменного процесу див. на рис; виплавка чавуну в доменній печі відбувається слід. чином. Нову домну або реконструйовану після капремонту 3-го розряду (див. нижче) заповнюють матеріалами та розпалюють газом; також розігрівають один із кауперів (див. далі). Потім починають дмухати повітря. Відразу посилюється горіння коксу, що підвищує температуру в домні, починається розкладання флюсу з виділенням вуглекислого газу. Його надлишок в атмосфері печі при достатку повітря, що вдметься, не дає коксу догоріти повністю, і у великих кількостях утворюється монооксид вуглецю - чадний газ. Він у разі не отрута, а енергійний відновник, жадібно забирає кисень в оксидів заліза, складових руду. Відновлення заліза газоподібним моноокислом замість менш активного твердого вільного вуглецю – принципова відмінність домни від домниці.

Хімічні процеси та температура в різних зонах доменної печі

У міру згоряння коксу та розпаду флюсу стовп матеріалів у домні осідає. Загалом доменна піч є двома складеними підставами усічених конусу, див. далі. Верхній, високий, це шахта домни, в ній залізо з різноманітних оксидів та гідроксиду відновлюється до моноксиду заліза FeO. Найширша частина доменної печі (місце поєднання основ конусів) називається розпаром (розпар, розпару – неправильно). У розпарі осідання завантаження сповільнюється, і залізо відновлюється з FeO до чистого Fe, яке виділяється краплями і стікає в горні домни.Руда ніби париться, потіючи розплавленим залізом, від чого й назва.

Температура в доменній печі в межах стовпа завантаження зростає від 200-250 градусів під колошником до 1850-2000 градусів у розпарі. Відновлене залізо, стікаючи вниз, контактує з вільним вуглецем і за таких температур сильно їм насичується. Вміст вуглецю в чавуні перевищує 1,7%, але вибити його, як з крику, з чавуну неможливо. Тому отриманий з домни чавун одразу, щоб не витрачати кошти та ресурси на його переплавку, відвозять рідким для першого переділу у звичайну конструкційну сталь чи сляби, а доменна піч, як правило (великі та надвеликі домни – виключно), працює у складі металургійного комбінату .