Виплавка чавуну в промислових масштабах неможлива без габаритних, складних і потужних печей. Доменна піч - вертикальне спорудження шахтного типу, в якому залізну руду переплавляють в корисний метал. Пристрій доменної печі на увазі безперервну роботу конструкції протягом 3-12 років, аж до капітального ремонту.

пристрій домни
Сучасна піч - це величезна конструкція вагою до 35000 т і висотою до 40 м. Щоб багаторічна виплавка без простоїв була можливою, піч повинна бути міцною і надійною. Зовні пристрій покрито сталевим кожухом - основа облицьована товстими листами (до 4 см).
Зсередини розташована вогнестійка футерування. Вона потребує постійного охолодженні, тому внизу монтують металоємності, в яких циркулює вода. Оскільки рідини потрібно дуже багато, іноді застосовують охолодження випаровуванням. Суть методу - в випаровуванні окропу, активно поглинає при цьому теплову енергію.

Піч являє собою споруду, що складається з безлічі елементів. Основні представлені:
• колошником (колосником);
• распаром;
• шахтою;
• гірському;
• заплечиками.

колошник
Це верхній елемент, який служить для завантаження сировини (шихти) і відведення відпрацьованих газів. Головна частина колошника - засипної агрегат. У більшості випадків апарати для засипки шихти двуконусние. Між засипками обидва конуса прикриті. Після подачі сировини менший елемент опускається, і залізна руда потрапляє в більший. Як тільки набирається необхідна порція, малий конус закривається, з великого руда потрапляє в піч. Після цього герметизується і велике пристрій.
Більш просунуті домни мають поліпшену конструкцію колошника. Роль великого конуса грає обертається жолоб з можливістю регулювання кута нахилу. Завдяки цьому можлива засипка сировини з будь-якого боку.
Колошник служить і газовідводом. В процесі виплавки утворюється величезна кількість газу. Разом з ним віддаляється і залізовмісних пил, яку вловлюють газоочисники.

Шахта
Шахта займає більшу частину пічного простору. Конструкція, що розширюється донизу, являє собою усічений конус. Завдяки цьому подача шихти відбувається рівномірно. Доменна піч - спорудження вертикальне і досить високе. Це необхідно для забезпечення хім- і термообробки сировини нагрітими газами.

распар
Елемент у формі циліндра розташований в середній частині робочої доменної зони. Для распара характерний найбільший діаметр. Призначення конструкції - збільшення пічного простору і ліквідація непотрібного сировини. Тут утворюється порожня порода.

заплечики
Скорочений конусоподібний варіант распара - усічений компонент звернений широкою частиною вгору. За допомогою заплічок знижують обсяг виплавленої шихти при виробництві чавуну.

горн
Основна частина, в якій і відбувається виплавка металів. Тут горить кокс і утворюється газ, накопичується шлак і чавун і відбувається регулярний випуск рідкого металу з конструкції. Складається горн з фурменої зони і металлопріёмніка. Через фурми, за допомогою нагрівача і кільцевого воздуховода, в піч надходить гаряче повітря. Він необхідний для горіння палива. Дно металлопріёмніка називається Лещадь.
Внизу горна знаходяться шлакові і чавунні льотки - отвори, через які проходить розплавлений метал. Після випуску чавуну отвір закривають за допомогою поршневого механізму вогнестійкість масою.
Шлакові отвори знаходяться на 1,5-2 м вище чавунних льоток. Їх закривають за допомогою сталевих штопоров з наконечниками. Від чавуну шлак відділяється за допомогою агрегату, розташованого на пічному жолобі. Обидві складові подаються в спеціальні ковші.

Все це гігантська споруда має величезну масу. Така вага необхідно передавати грунту рівномірно. Тому домну встановлюють на масивному бетонному фундаменті, товщина підошви якого може досягати 4 м. Підошва служить опорою колонах, на які, в свою чергу, спираються металоконструкції. Верхню фундаментну частину виконують з жаростійкого бетону в форматі монолітного циліндра.
Тиск величезної маси на грунт компенсується пристроєм потужного фундаменту

Додаткові пічні елементи
Функціонування печі вимагає роботи допоміжних пристроїв. Серед них:
• повітронагрівачі; великі елементи баштового типу розташовують поряд з піччю; в них надходить колошниковим газ, який потім згорає; завдяки цьому утворюється ще більш гарячий газ, за ​​допомогою складної системи нагріває повітря; останній - нагрітий до температури, як мінімум, 1000 градусів - йде в хід для виплавки чавуну;
• повітродувні машини; стиснене повітря необхідний для паливного горіння; в піч повітря надходить завдяки пристроям, що створює тиск близько 25 МПа;
• пристрої для підйому і засипання шихти;
• газоочисники для очищення колошникових газів;
• інші допоміжні пристрої - наприклад, мостові крани, якими обладнані ливарні двори. 

Сучасні печі оснащуються системами автоматики. Комп'ютеризація дозволяє контролювати і регулювати основні параметри, пов'язані з функціонуванням домни. Під контролем рівень засипки сировини, тиск газу, температура дуття і т.п.
Сучасні домни дані на відкуп автоматиці. Комп'ютер контролює основні виробничі процеси
За яким принципом працює доменна піч?

Принцип роботи доменної печі заснований на складних фізико-хімічних процесах. Виділяють такі операції:
• згоряння палива;
• відновлення заліза;
• розкладання вапняку на оксид кальцію і вугільний ангідрид;
• насичення заліза вуглецем;
• плавка металу;
• плавлення шлаку і ін.

У найзагальнішому сенсі доменна плавка - це виробництво чавуну з залізорудної сировини. Головні матеріали, за допомогою яких можлива виплавка чавуну:
• паливо - кокс;
• залізна руда - сировина, з якої виплавляють чавун;
• флюс - спецдобавки з піску, вапняку і деяких інших матеріалів.
У печі шихта потрапляє в вигляді мелкопородних сплавлених шматків - окатишів або агломератів. Як рудного речовини можуть виступати марганцеві руди або різні варіації залізняку. Сировина засипають в колошник шарами, чергуючи з пластами флюсу і коксу.

Призначення флюсу - відділення чавуну від домішок і порожньої породи (шламу)
Шлак спливає на поверхні розжареного чавуну. Домішки зливають до того, як рідкий метал застигне.
Подача сировини, як і робота печі, повинна бути безперервною. Сталість процесу забезпечують спеціальні транспортери. Потрапляючи через описані елементи в горн, шихта проходить через ряд технологічних процесів.
Згоряє кокс дає необхідну температуру, яка не повинна опускатися нижче 2000 градусів. Горіння сприяє з'єднанню кисню і кам'яного вугілля. Паралельно утворюється вуглекислий газ. Під впливом високої температури останній стає оксидом вуглецю. Завдяки цьому відновлюється залізо.

Відновлення заліза - один з найважливіших виробничих етапів. Без цього процесу неможливо набуття металом необхідної міцності.
Чавун стає таким після того, як залізо пройде через розплавлений кокс. Щоб результат став можливим, залізо має насититися вуглецем. До чавунів відносять сплави, в складі яких на частку вуглецю припадає 2-5%.
Після того, як готовий метал накопичився в горні, його випускають через льотки. Через верхній отвір спочатку випускають шлак, а після - через нижнє - чавун. Останній зливається по каналах в ковші і відправляється на подальшу обробку.

висновок
Доменна піч - одна з найважливіших складових чорної металургії. У сучасних реаліях домни зазвичай «вмонтовані» в металургійні комбінати. Середня піч здатна щодня видавати близько 12000 т чавуну, витрачаючи при цьому приблизно 20000 т вихідної сировини.