Qu'est-ce qu'un haut fourneau? C'est le cœur de la production métallurgique. Un haut fourneau joue un rôle important dans le processus de production de la fonte brute. La fonte est quant à elle une matière première pour la production d'acier, à partir de laquelle sont ensuite fabriqués des tôles d'acier, des tuyaux, des profilés métalliques et d'autres produits métalliques.
L'histoire du haut fourneau
Les hauts fourneaux apparaissent en Russie vers 1630, les analogues européens de la production des hauts fourneaux datent du XIVe siècle. Les premiers hauts fourneaux étaient au charbon de bois, l’apport d’air froid étant effectué manuellement. Les déchets de production étaient élevés et l'efficacité des matières premières était faible. Le désir d'organiser plus efficacement la production de fonte brute a incité DB Nielson à faire breveter l'invention du souffle à chaud. L'air fourni au four était chauffé à 150 degrés Celsius. Et en 1857, E. A. Cowper a inventé les réchauffeurs d’air, permettant d’économiser beaucoup de coke. En règle générale, ce qui est un haut fourneau est un four pour la fusion du minerai de fer, pour la production ultérieure de métal, qui est ensuite utilisé dans les industries lourde, de laminage, de transport et autres.
Haut fourneau
La production de fonte est un processus énergivore caractérisé par le dégagement d'une grande quantité de chaleur. Pour comprendre ce qu'est un haut fourneau, il convient de présenter une construction haute atteignant 35 mètres. Le poids d'un haut fourneau chargé peut atteindre 30 000 tonnes. Une telle construction nécessite une base solide. Il est posé sous la forme d'une base de béton monolithique atteignant quatre mètres de haut. À l'endroit où le foyer est prévu, les fondations sont en béton réfractaire. Toutes les conceptions de four sont soutenues par des colonnes.
La corne est située dans la partie inférieure de la structure, elle représente le poids le plus important: le métal fondu, le laitier et, en réalité, l’ensemble du haut fourneau. La chaudière est déchargée dans le foyer et de l'air chaud est fourni par des trous spéciaux. Pour cette partie du haut fourneau, les exigences les plus élevées sont imposées aux matériaux de fabrication, étanchéité, résistance au feu, résistance à l'usure.
Au-dessus du foyer se trouve une surface de travail sur laquelle se déroule le processus de récupération technologique du minerai de fer, et une charge est située encore plus haut. Il s’agit d’une description schématique simplifiée de la conception d’un haut fourneau. Il s’agit en fait d’une structure complexe de haute technologie dotée de fonctions strictement définies. A quoi sert un haut fourneau? Principalement pour la fonte.
Comment fonctionne le haut fourneau
Il s'agit d'un énorme four vertical fonctionnant en continu. Les matières premières sont introduites dans le four par le haut, à travers l’arbre de chargement. Les matières premières à fondre sont le coke, le minerai de fer et les additifs (calcaire), qui aident à extraire les impuretés inutiles du minerai. Les ingrédients chargés sont chauffés par de l'air chaud dans la partie principale du haut fourneau. Pendant le chauffage, le charbon à coke, en brûlant, émet du monoxyde de carbone, qui sert au processus de réduction du minerai de fer. Les scories apparues lors de la réduction du minerai de fer sont combinées avec des additifs (calcaire). A ce stade, le laitier est à l'état liquide et le métal libéré est à l'état solide.
Le métal descend dans le four et subit un traitement à la vapeur. Dans ce compartiment du four, la température atteint 1200 degrés Celsius, ce qui contribue à la fonte du métal. Les scories ayant une densité inférieure par rapport au métal restent sur la surface fondue du métal, ce qui empêche les processus d'oxydation.La rapidité avec laquelle le processus de réduction du fer dans le haut fourneau est appelé productivité. Plus elle se produit rapidement, plus le ratio de productivité du haut fourneau est élevé. La séparation du laitier et de la fonte finie est effectuée à la dernière étape par des trous spéciaux et possède ses propres caractéristiques technologiques.
Produits de haut fourneau
Dans le processus technologique de production des hauts fourneaux, trois produits sont fabriqués:
- La fonte est divisée en deux types: fonderie et marginal. Le type ultime de fonte est utilisé dans la production d'acier. En fonction des impuretés, il est divisé en grades.
- Le laitier est un déchet de haut fourneau utile. Il est utilisé dans la production de mélanges de béton, pré-broyés.
- Le gaz de haut fourneau est utilisé comme combustible dans la fabrication de l'acier.
Vous savez maintenant ce qu'est un haut fourneau.
