Fe2O3 ® Fe3O4 ® FeO ® Fe.

Опускаясь, шихта достигает зоны в печи, где температура 1000-1100 ^оС. При этих температурах восстановление из руды твердое железо, взаимодействуя с оксидом углерода, коксом и сажистым углеродом, интенсивно растворяет углерод, вследствие чего температура плавления железа понижается и на уровне распара и заплечиков оно расплавляется. Капли железоуглеродистого сплава, протекая по кускам кокса, насыщаются углеродом (до 4% и более), марганцем, кремнием, фосфором, которые при температуре 1000-1200 ^оС восстанавливаются из руды, а также серой, содержащейся в коксе.

Марганец содержится в руде в виде MnO₂, Mn₂O₂, Mn₃O₄. Эти соединения легко восстанавливаются до MnO; взаимодействуя с твердым углеродом, MnOобразует карбид Mn₃С, который растворяется в железе., повышая содержание марганца и углерода в чугуне. Другая часть MnOвходит в состав шлака.

Кремний, содержится в руде в виде SiO₂, также частично восстанавливается твердым углеродом и растворяется в железе. Другая часть SiO₂переходит в шлак.

Фосфор содержится в руде в виде соединений (FeO)₃×P₂O₅и (СаО)₃×Р₂О₅. При температурах выше 1000 ^оС фосфат железа восстанавливается оксидом углерода и твердым углеродом с образованием фосфида железа. При температурах свыше 1300 ^оС фосфор восстанавливается из фосфата кальция. Фосфор и фосфид железа Fe₃Pполностью растворяется в железе.

Сера присутствует в коксе и руде в виде органической серы и соединений FeS₂, FeS, CaSO₄. Сера летуча, и поэтому часть её удаляется с газом при нагреве шихты в печи, а часть в виде серы из FeS растворяется в чугуне:

FeS + CaO = CaS + FeO

Продукты доменной плавки. Чугун - основной продукт доменной плавки. В доменных печах получают чугун различного химического состава в зависимости от его назначения.

Передельный чугун выплавляют для передела его в сталь в конверторах или мартеновских печах. Он содержит 4-4.4% С, до 0.6-0.8% Si, до 0.25-1% Mn,0.15-0.3% Р и 0.03-0.07%S.

Литейный чугун используют на машиностроительных заводах при производстве фасонных отливок. Он содержит 2.75-3.25% Si. Кроме чугуна в доменной печи выплавляют ферросплавы доменные - сплавы железа с кремнием, марганцем и другими элементами. Их применяют для раскисления и легирования стали. К ним относятся: ферросилиций (9-13% Si и до 3% Mn), ферромарганец (70-75% Mnи до2% Si), зеркальный чугун (10-25% Mn и до 2% Si).

Побочные продукты доменной плавки - шлак и доменный газ. Из шлака изготавливают шлаковату, цемент, а доменный газ после очистки используют как топливо для нагрева воздуха, вдуваемого в доменную печь.

Технико-экономические показатели работы доменных печей: коэффициент использования полезного объема доменной печи (КИПО) и удельный расход кокса. КИПО (м³/т)- это отношение полезного объема печи V (м³) к ее среднесуточной производительности Р (т) выплавленного чугуна: