Конструкция тепловой работы доменной печи

Федерация агентства  по образованию РФ

ГОУ ВПО «Уральский государственный 

технический университет  – УПИ» имени первого президента Б.Н. Ельцина

Оценка проекта

  Члены комиссии

 Конструкция  тепловой работы доменной печи

г. Чусовой

2011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Цель  доменного производства состоит  в получении чугуна из железных руд  путем их переработки в доменных печах. Сырыми материалами доменной плавки являются топливо, железные и  марганцевые руды и флюс.

Топливом  для доменной плавки служит кокс, получаемый из каменного угля. Его роль состоит в обеспечении процесса теплом и восстановительной энергией. Кроме того кокс разрыхляет столб шихтовых материалов и облегчает прохождение газового потока в шихте доменной печи.

Железные  руды вносят в доменную печь химически связанное с другими элементами железо. Восстанавливаясь и науглераживаясь в печи, железо переходит в чугун. С марганцевой рудой в доменную печь вносится марганец для получения чугуна требуемого состава.

Флюсом  называются добавки, загружаемые в доменную печь для понижения температуры плавления пустой породы руды, офлюсования золы кокса и придания шлаку требуемых технологией выплавки чугуна физико-химических свойств. Для руд с кремнеземистой (кислой) пустой породой в качестве флюса используют материалы, содержащие оксиды кальция и магния: известняк и доломитизированный известняк.

Для получения высоких технико-экономических  показателей доменной плавки сырье  и материалы предварительно подвергают специальной подготовке (см. приложение 1).

   1. Доменное производство - производство чугуна восстановительной плавкой железных руд или окускованных железорудных концентратов в доменных печах. Чугун был известен за 4—6 вв. до н. э. Доменное производство возникло в результате развития сыродутного процесса — «прямого» получения железа в твёрдом состоянии непосредственно из железной руды путём восстановления её в низких горнах или шахтных печах (домницах) с помощью древесного угля. Первые доменные печи в Европе появились в середине 14 в., а в России — около 1630, вблизи Тулы и Каширы. На Урале первый чугун получен в 1701, а в середине 18 в. благодаря развитию уральской металлургии Россия вышла на 1-е место в мире, которое удерживала до начала 19 в. До середины 18 в. единственное топливо в Доменное производство — древесный уголь. В 1735 А. Дерби применил в доменной плавке каменно-угольный кокс. 

  Доменное производство является начальным звеном в цикле производства готового проката и феррованадия.

Доменный цех является одним  из основных цехов металлургического  предприятия. Выплавкой чугуна в доменных печах начинается металлургическое производство. Доменный цех характеризуется непрерывностью производства и занимает ведущее положение в системе завода с замкнутым циклом, так как помимо чугуна вырабатывает доменный газ, используемый другими цехами как топливо.

Разнообразие конструкций  печей, применяемых в промышленности, обусловлено широким спектром технологических  процессов, осуществляемых при производстве и дальнейшей тепловой обработке  разнообразных материалов. Основным признаком классификации всех печей является их технологическое назначение. По данному признаку печи делят на две большие группы: плавильные и нагревательные. В плавильных печах после нагрева до температуры плавления материал переходит в другое агрегатное состояние - жидкое, а в нагревательных печах подвергаемый тепловой обработке материал сохраняет свое агрегатное состояние.  Плавильные печи подразделяют на такие типы как: чугуноплавильные, сталеплавильные,  шлакоплавильные и т.д.     

Качество выпускаемой продукции определяется работой тепловых установок и зависит от эффективности протекания в них тепловых процессов. Основное назначение печи состоит в том, чтобы создать в ее рабочем пространстве наиболее благоприятные условия для реализации технологического процесса.

Печь - ограниченное от окружающей среды пространство, в котором происходит генерация теплоты из первичного вида энергии и передача полученной теплоты материалу, подвергаемому тепловой обработке в технологических целях.

 Печь состоит из  следующих элементов:

-рабочее пространство, представляет собой камеру какой-либо  конфигурации, огражденную огнеупорной  футеровкой;

-устройства, обеспечивающие  генерацию тепловой энергии (горелки,  форсунки, электронагреватели и  т.д.);

-система для удаления  продуктов сгорания (дымовые каналы, дымовая труба, дымосос и т.д.);

-устройства для утилизации  теплоты отходящих газов;

-механическое оборудование, обеспечивающее загрузку обрабатываемого  материала, подъем и опускание  заслонок, перекидка клапанов и  т.д.;

-контрольно- измерительная аппаратура, предназначена для контроля за ходом теплового процесса по характеру изменения отдельных параметров (расход, температура, давление).

В современных доменных печах все процессы по подготовке и загрузке шихтовых материалов полностью механизированы.

К вспомогательным устройствам, обеспечивающим работу печи, относятся: шихтовые дворы, оборудованные погрузочно-разгрузочными  устройствами; бункерные эстакады с  вагон-весами для автоматического взвешивания шихтовых материалов, подъемные механизмы, доставляющие самоопрокидывающиеся тележки-скипы с шихтой к загрузочному аппарату доменной печи. Для нормальной работы печи необходимы также воздухонагреватели и другие устройства для осуществления горячего дутья, литейный двор, ковши – чугуновозы и шлаковозы, разливочные машины и т.д.

1 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ

1. Сырье материалы и подготовка их к доменной плавке

Цель доменного производства состоит в получении чугуна из железных руд путем их переработки  в доменных печах. Сырыми материалами доменной плавки являются топливо, железные и марганцевые руды и флюс.

В качестве топлива в  современной доменной плавке применяют  кокс, мазут, природный и коксовый газы и каменноугольную пыль. Основным видом топлива является кокс. Коксом называется пористое спекшееся вещество, остающееся после удаления из каменного угля летучих веществ при нагревании его до 950-1200⁰С без доступа воздуха. Это единственный материал, который сохраняет форму куска в доменной печи на всем пути движения от колошника к горну. Благодаря этому обстоятельству обеспечивается прохождение газового потока через слой жидких, полужидких и твердых материалов в доменной печи. 
В нижней части печи раскаленный кокс образует своеобразную дренажную решетку, через которую в горн стекают жидкие продукты плавки. Высота столба шихты в современной доменной печи достигает 30 м, поэтому кокс, особенно в нижней части печи, воспринимает большие нагрузки. Отсюда вытекает основное требование, предъявляемое к коксу: высокая механическая прочность, как в холодном, так и в нагретом состоянии. Загружаемый в доменную печь кокс не должен содержать ни мелких кусков, ухудшающих газопроницаемость шихты, ни чрезмерно крупных кусков, которые, как правило, поражены трещинами и легко разрушаются в печи с образованием мелких фракций. Кокс должен быть пористым для обеспечения хорошей горючести в горне печи и обладать высокой теплотой сгорания для получения требуемого количества тепла и необходимой температуры. Теплота сгорания кокса зависит от содержания в нем углерода, которое определяется содержанием золы, вредных примесей и летучих веществ в коксе. Чем выше содержание золы, вредных примесей и летучих веществ в коксе, тем меньше в нем углерода и меньше теплота его сгорания. Кроме того, с увеличением содержания золы и серы в коксе возрастают количество шлака, расход тепла на его расплавление и снижается механическая прочность кокса, а с увеличением содержания серы и фосфора в коксе ухудшается качество чугуна. Повышенное содержание летучих веществ в коксе свидетельствует о незавершенности процесса коксования, что приводит к снижению механической прочности кокса. Чрезмерно низкое содержание летучих соединений в коксе, получающееся при пережоге кокса, также отрицательно сказывается на его качестве. Поэтому кокс должен содержать по возможности меньше золы, серы, фосфора и умеренное количество летучих веществ. В коксе всегда содержится влага, поступающая в кокс при его тушении на коксохимическом заводе или из атмосферы. В связи с тем, что кокс в доменной печи загружают по массе, содержание влаги в коксе должно выдерживаться постоянным для сохранения заданного теплового режима печи.

Железными рудами принято  называть такие горные породы, из которых экономически выгодно извлекать железо методом плавки. Восстановимость руд является одним из факторов, определяющих их металлургическую ценность. Скорость восстановления руды увеличивается при мелком дроблении, так как при этом возрастает отношение поверхности куска к его объему,  но и измельчение руды сверх определенного предела, величина которого зависит от свойств руды, не приводит к дальнейшему росту скорости ее восстановления. Значительно облегчает процесс восстановления пористость руды. Наибольшее влияние оказывает увеличение микропористости. Решающее влияние на восстановимость руд оказывает их минералогический состав.

Железная руда состоит из минерала, пустой породы и примесей. Главной частью руды является рудный минерал, в состав которого входит железо. Чаще всего железо в минерале химически связано с кислородом, реже с другими элементами и соединениями. Пустая порода состоит из кремнезема, глинозема, извести и магнезии, образующих сложные минералы. Примеси руд делятся на полезные и вредные. Полезными примесями считаются марганец, хром, никель, ванадий, вольфрам, молибден и др. Вредные примеси – сера, фосфор, мышьяк, цинк, свинец и в большинстве случаев медь – либо ухудшают качество металла, либо разрушающе действуют на огнеупорную футеровку доменной печи.

В зависимости от типа рудного минерала железные руды делятся на четыре основные группы:

1. Красный железняк  или гематитовая руда. Минерал  гематит – безводный оксид  железа, в чистом виде содержит 70 % железа и 30 % кислорода. Это  наиболее распространенная железная  руда.

2. Магнитный железняк  или магнетитовая руда. Минерал – магнетит (72,4 % железа и 27,6 % кислорода).

3. Бурый железняк представлен  железосодержащими минералами водных  оксидов железа, которые содержат  от 59,8 % до 69 % железа.

4. Шпатовый железняк  – железная руда, основу которой  составляет минерал сидерит, содержащий 48,3 % железа.

Кроме перечисленных  четырех разновидностей железных руд, железо в значительном количестве (46,6 %) содержится в серном колчедане  или пирите. 
Однако пирит в доменную плавку не дают, его используют в качестве сырья в сернокислотной промышленности, а отходы в виде окисленного железа применяют при производстве агломерата. Также находят промышленное применение бедные железные руды: магнетитовые и гематитовые кварциты, в которых содержится до 45 % кремнезема в виде свободного кварца. Кварциты обогащают, получая железорудный концентрат, содержащий более 60 % железа.

Критерием оценки железных руд являются: содержание железа, тип основного железосодержащего минерала, состав и свойства пустой породы, содержание вредных примесей, стабильность химического состава, восстановимость, кусковатость, прочность, пористость, влажность.

В настоящее время  более 90 % добываемых руд перед загрузкой  в доменные печи подвергают специальной подготовке, в процессе которой перечисленные выше характеристики руд значительно изменяются, однако многие из них сильно влияют на качество и свойства конечного продукта. При оценке железной руды, прежде всего, обращают внимание на содержание в ней железа, которое колеблется в очень широких пределах. Чем выше содержание железа в железной руде, тем экономичнее и производительнее работает доменная печь. К богатым рудам относят руды, содержащие железа 60-68 %, к средним 50% и к бедным 40-50 %. Кусковые руды с высоким содержанием железа могут перерабатываться в доменной печи без предварительной подготовки, но таких руд мало, и они в основном используются при выплавке стали. Используются также и руды с содержанием железа менее 40 %. Эти руды подвергают обогащению. Нижний предел содержания железа в рудах определяется выгодностью их использования. Восстанавливаясь и науглероживаясь в печи, железо переходит в чугун.

Флюсами называются материалы, добавляемые к железной руде и  загружаемые в доменную печь для  понижения температуры плавления  пустой породы, ошлакования золы кокса и получения жидкоподвижного шлака с высокой серопоглатительной способностью. В качестве флюса выбирают материал с химическими свойствами, противоположными химическим свойствам пустой породы. Так как пустая порода руд преимущественно кремнеземистая (кислая), то роль флюса выполняют основные оксиды CaO и частично MgO. Иногда в зависимости от состава пустой породы флюсы могут быть кислыми или глиноземистыми. Оксид кальция входит в состав минерала кальцита, называемого известняком. Кроме известняка, для руд с кислой пустой породой, в качестве флюса используют доломитизированный известняк, состоящий из смеси кальцита и доломита. Доломитизированный известняк применяют для улучшения подвижности шлака, доводя содержание оксида марганца в шлаке до 6-8%. Важнейшим требованием, предъявляемым к основным флюсам, является низкое содержание в них кремнезема и глинозема и вредных примесей серы и фосфора.

Доменная печь -  самый  крупный и сложный плавильный шахтный тепловой агрегат, где все  гидродинамические и теплообменные  процессы протекают в так называемом плотном слое. Этот слой представляет собой уложенные вплотную друг к другу куски шихты с пустотами между ними, по которым проходят газы, обеспечивающие протекание необходимых технологических и тепловых процессов, следовательно, важной характеристикой слоя кусковых материалов является газопроницаемость.

Перерабатываемые материалы  загружают сверху, а они постепенно движутся вниз. Дутье подают с помощью  специальных фурм, которые установлены  в нижней части печи под углом  или горизонтально.  Слой материалов, загруженных в доменную печь, движется вследствие выгорания кокса и плавления шихты. Образовавшаяся жидкая фаза стекает вниз, опережая твердую фазу, а в образовавшиеся пустоты осыпаются расположенные над ними сыпучие материалы. Перемещение слоя в доменной печи происходит неравномерно, так как скорость перехода твердой шихты в расплавленное состояние в разных объемах поперечного сечения шахты разная.

Очень важную роль в организации  процесса плавления в доменной печи играют размеры кусков материала, следовательно, необходимо правильно выбрать оптимальные размеры кусков, обеспечивающие необходимую газопроницаемость и интенсивное протекание технологического процесса.

Высокотемпературная восстановительная  атмосфера создается в печи в  результате подачи дутья через фурмы. Воздух, нагретый до 1200-1250°С подают  в горн, что обеспечивает горение кокса до оксида углерода, который является хорошим восстановителем. Доменная печь имеет поочередно работающие воздухонагреватели. Насадки, одну из которых нагревают дымовыми газами, а через другую в это время подают холодный воздух (дутье). Период дутья длится от 0,9 до 1,5 часов. Затем происходит переключение воздухонагревателей. Охлажденную насадку переводят на нагрев газом, а воздух для доменной печи подают через другую, более нагретую насадку и т.д. Через фурмы в горн вводят комбинированное дутье - смесь обогащенного кислородом воздуха и природного газа.

Сгорание топлива приводит к образованию горного газа с  высокой температурой (1900-2100°С), в  состав которого входят СО, H₂, N₂.    Количественные характеристики состава зависят от степени обогащения дутья кислородом и топливными добавками. Горновой газ (колошниковый), поднимаясь к верху, отдает теплоту шихте, осуществляет восстановление оксидов железа и с температурой 250-300°С покидает печь.

Чугун и шлак стекают  в нижнюю часть печи, и по мере накопления (через 2-2,5 часа) их выпускают  через летки по желобам в ковши.

Для успешного ведения  доменного процесса необходимо соблюдать  два основных условия:

-количество тепла  и температура по высоте печи  должны быть распределены так,  чтобы все реакции протекали  в определённом месте и в  определённое время;

-образование шлака  должно происходить только после  окончания восстановления из  руды железа и необходимых примесей.

Первое условие обеспечивается непрерывным движением в печи 2-х встречных потоков, поднимающих  снизу вверх горячих газов  от сгорания в горне топлива и  опускающихся сверху вниз шихтовых материалов, нагревающихся под действием  тепла газов.

Второе условие обеспечивается подбором шлаков соответственно сортам выплавляемого чугуна, чтобы образовавшийся шлак не сплавил руду до восстановления железа и др. примесей, не изменил заданного состава чугуна и не вызвал расстройство в ходе процесса.

2. Доменный процесс

Доменный процесс представляет собой совокупность механических, физических и физико-химических явлений, протекающих  в работающей доменной печи. Загружаемые в доменную печь шихтовые материалы – кокс, железосодержащие компоненты и флюс – в результате протекания доменного процесса превращаются в чугун, шлак и доменный газ.

В химическом отношении доменный процесс  является восстановительно- окислительным: из оксидов восстанавливается железо, а окисляются восстановители. Однако доменный процесс принято называть восстановительным, так как цель его состоит в восстановлении оксидов железа до металла.

Важнейшим условием осуществления  доменного процесса в рабочем  пространстве печи является непрерывное  встречное движение и взаимодействие опускающихся шихтовых материалов, загружаемых в печь через колошник, и восходящего потока газов, образующегося в горне при горении углерода кокса в нагретом до 1000 – 1200 ⁰С воздухе (дутье), который нагнетается в верхнюю часть горна через расположенные по его окружности фурмы. К дутью может добавляться технический кислород, природный газ, водяной пар.

Доменный процесс начинается с  горения топлива. Горячий воздух, вдуваемый через фурмы, сжигает углерод из кокса по реакции:

                                       C+O =CO +Q                   

 Двуокись углерода (CO ) встречает углерод раскаленного кокса и почти полностью разлагается:

                                     CO +C=2CO-Q             

Одновременно с этим идёт реакция восстановления водорода из пара, содержащегося в дутье:

                                     H O +C = H +CO-Q    

В результате этих реакций  вверх из горна идут газы, состоящие из CO, H .

Подготовительные процессы в загруженных шихтовых материалах начинают происходить в верхних  горизонтах печи немедленно под влиянием температуры поднимающихся газов.

Восстановление железа из руды начинает происходить при помощи окиси углерода (непрямое восстановление) в верхних горизонтах печи, где температура не высока, и постепенно усиливается при опускании вниз по мере повышения температуры примерно до 900°C. Обычно  в доменных газах содержится небольшое количество водорода, поэтому основное восстановление идёт за счёт окиси углерода и углерода кокса.

Восстановление окисью углерода начинается в шахте и происходит ступенчато от высшего окисла железа к низшему  в следующем порядке:

                                Fe₂O₃ ® Fe₃O₄ ® FeO ® Fe .

   Протекают следующие реакции восстановления:

                              3Fe₂O₃ + CO = 2Fe₃O₄ + CO₂                                     

                               Fe₃O₄ + CO = 3FeO CO₂                                               

                               FeO + CO = Fe + CO₂                     

Основной реакцией считается  реакция FeO + CO = Fe + CO₂   , т.к. конечным продуктом является металлическое железо и она называется реакцией косвенного восстановления железа, протекает при умеренных температурах (500…900°C) с выделением тепла.

При более высоких температурах (выше 1000…1100°C) в присутствии раскалённого кокса в доменной печи идёт восстановление железа при помощи углерода по реакции:

                             FeO + C = Fe + CO                        

 Эта реакция называется прямым восстановлением железа. Считается, что в доменной печи около 60…50% железа образуется по реакции  

FeO + CO = Fe + CO₂, т.е. с помощью окиси углерода и 50…40% с помощью твёрдого углерода. Прямое восстановление железа происходит в районе распара доменной печи.

Образующееся в доменной печи металлическое железо находится в твёрдом виде, поскольку оно имеет температуру плавления 1535°C. В присутствии окиси углерода губчатое металлическое железо постепенно науглераживается по реакции:

                            3Fe + 2CO = Fe₃C + CO₂                

Температура его плавления  понижается вплоть до 1150…1200°C. Вследствие этого науглероженное железо (содержание углерода от 1,8 до 2 %) переходит в жидкое состояние (расплавляется) и стекает по каплям между кусками раскалённого кокса на лещадь горна доменной печи. В нижней половине шахты начинается образование жидкого шлака из составных частей пустой породы руды и флюса. Понижению температуры плавления шлака способствуют невосстановленные оксиды железа и марганца. В стекающем вниз шлаке под действием возрастающей температуры постепенно расплавляется вся пустая порода и флюс, а после сгорания кокса – и зола.

При взаимодействии жидких продуктов плавки с раскаленным коксом в заплечиках и горне происходит усиленное восстановление кремния, марганца и фосфора из их оксидов, растворенных в шлаке. Здесь же поглощенная металлом в ходе плавки сера переходит в шлак. Железо и фосфор печи полностью восстанавливаются и переходят в чугун, а степень восстановления кремния и марганца и полотна удаления из чугуна серы в большой мере зависят от температурных условий, химического состава шлака и его количества.

Доменный процесс имеет  также и побочные продукты: доменный шлак, доменный (колошниковый) газ, колошниковая пыль.

Доменный шлак – побочный продукт плавки, образуется из пустой породы железорудной части шихты, золы, кокса и известняка. Применяется для получения строительных материалов. Широкое применение нашла мокрая грануляция шлаков: шлак выливают в воду и он превращается в мелкозернистый материал. Гранулированный шлак используют для производства цемента, шлаковых строительных кирпичей и блоков, и т.д.

 Доменный или колошниковый газ. Он содержит значительное количество горючих составляющих (26…32 % CO и до 4 % H₂), бедное газообразное топливо, после очистки от пыли (частицы руды и кокса). Доменный газ используют как топливо для нагрева воздухонагревателей доменных печей, водяных и паровых котлов, в смеси с природным газом используют для отопления мартеновских и нагревательных печей. Колошниковая пыль содержит 45…50 % Fe и её используют при агломерации. Основным показателем доменного процесса, характеризующим производительность печи, является коэффициент использования полезного объема (к. и. п. о.), который равен отношению полезного объема печи к суточной ее производительности. Данный показатель может составлять 0,35-0,75 и зависит от размеров печи, степени подготовки шихты, степени обогащения дутья кислородом, уровня автоматизации и т.д.

1.3 Распределение  и движение газов и шихты  в доменной печи

 Газовый поток:

Высокопроизводительная  и экономичная работа доменной печи в значительной мере зависит от того, как организовано движение и распределение газов и шихты в ее рабочем пространстве. Движение газов и распределение их в печи определяется множеством факторов, но главным из них являются гранулометрический состав шихты и ее распределение на колошнике во время загрузки и перераспределение при движении в доменной печи. В свою очередь и движущийся газовый поток влияет на распределение шихты. Газы в доменной печи движутся через столь шихты снизу вверх под действием разности давлений, зависящей от величины сопротивления загруженной в печь шихты и количества воздуха, нагнетаемого в горн воздуходувной машиной. Проходя путь 24 – 26 м в течение нескольких секунд, газовый поток должен выполнить тепловую и восстановительную работу и обеспечить ровный сход шихтовых материалов от колошника к горну. Исходя из этих функций газового потока к распределению газов предъявляются противоречивые требования. Для наиболее полного использования тепла и восстановительной способности газового потока газы по сечению печи должны распределяться равномерно, иными словами, температура и состав газов во всех точках сечения доменной печи должны быть одинаковыми, а шихта – в равной мере нагретой и восстановленной. Для обеспечения ровного схода шихты газовый поток по сечению печи должен распределяться неравномерно, проходя в большем количестве у стен и в осевой зоне печи, т. е. там, где чаще всего бывает меньше руды или агломерата. В действительности же в доменной печи невозможно достичь равномерного распределения газов по сечению вследствие специфических особенностей доменного процесса и конструкции доменной печи.

Наиболее важным показателем, характеризующим распределение газового потока по сечению столба шихты, является сопоставление количеств газов, проходящих через равновеликие площади заполненного шихтой сечения печи в единицу времени.

Распределение материалов на колошнике  при загрузке доменной печи:

Исходя из требований, предъявляемых  к распределению газов в доменной печи, материалы при загрузке должны распределяться неравномерно по сечению печи, как по крупности, так и по компонентам шихты. У стен должно сосредотачиваться больше крупного агломерата с целью лучшего использования периферийных газов, а у оси – больше кокса. Большое количество мелких фракций железосодержащих компонентов у стен печи недопустимо во избежание тугого хода. Основную часть мелких фракций необходимо располагать в промежуточном кольце между периферией и центром. По окружности печи материалы должны, наоборот, распределяться строго равномерно, т. е. так, чтобы любая окружность горизонтального сечения была кривой равного содержания диоксида углерода в газе и кривой одинаковой температуры. Этим условиям распределения шихты удовлетворяет принятый способ загрузки материалов при помощи конуса и воронки. Шихтовые материалы – кокс, железосодержащие компоненты и флюс – загружают в доменную печь отдельными порциями, называемыми подачами. Количественное соотношение компонентов шихты в каждой подаче строго постоянное. Оно определяется расчетом шихты.             
Материалы на колошник подают специальными тележками – скипами, перемещающимися по рельсам наклонного моста. Объем материалов одной подачи соответствует объему нескольких скипов, поэтому подача на колошник подается по частям несколькими скипами. При этом одну часть скипов подачи загружают коксом, а другую – железосодержащими компонентами и флюсом. При полностью офлюсованном агломерате подача состоит только из скипов с агломератом и коксом.

Движение шихты в  доменной печи:

В доменной печи шихта  опускается под действием своей массы в пространство, освобождающееся в результате уменьшения ее объема при протекании различных процессов, основными из которых являются горение углерода кокса в фурменных очагах, расход углерода кокса на прямое восстановление, образование и плавление чугуна и шлака, а также уплотнение шихты при движении. 44 – 52 % общего уменьшения объема шихты приходится на горение углерода, 11 – 16 % - на прямое восстановление, 25 – 35 % - на плавление чугуна и шлака и 5 – 15 % - на уплотнение материалов. Из этого следует, что уменьшение объема шихты происходит главным образом в очагах горения перед фурмами, а фурменные очаги можно уподобить своеобразным воронкам, через которые движется основная масса шихты.