Почему окалину не плавят в доменной печи?

[Nikolay_t]

Открыл диаграмму Fe-O2, насколько я понимаю природный магнитит - это то, что показано стрелкой Fe3O4, если предположить что окалина находится левее, в районе 20%, то при нагревании вообще не образуется Fe3O4, может в этом дело?

[T-34]

24.11.2023 в 09:53, Nikolay_t сказал:

раз не делают значит есть какая то веская причина,

 Вы задели очень интересный вопрос - окалину не плавят в доменных печах и в любых других по причине крайней агрессивности чистых оксидов железа по отношению к огнеупорным футеровкам. Попроще - расплавленная окалина в виде расплавов оксидов железа сожрет любую из существующих футеровок. Очень агрессивное соединение. 
С этим связана интересная история - в 1949 году в Сибири, на провинциальном небольшом металлургическом заводе инженер Ремин надумал совершить переворот в металлургии - получать сталь без домен и без мартенов, способом прямой плавки железной руды, благо оксиды железа плавятся всего-то около 1200 градусах. Ну и типа обогащай руду на магнитных сепараторах, и в печь ее. Не нужен ни кокс для доменного процесса, ни сами домны, ни мартены. Как водится, традиционных металлургов обвинили во вредительстве, а сибирский Ремин и Бигеев из Магнитки написали письмо тов. Сталину и Берии, и те круто взяли за шиворот консерваторов. Дали деньги изобретателям ( ради этого те и бодались) и запыхтели новаторы над опытами. Но даже на самой беспримесной железной руде ( чистейший магнетит) дело не пошло именно из-за невозможности организовать плавку с доведением расплава до стадии легирования. Чистые оксиды железа агрессивно разьедали любые промышленные футеровки немедленно после расплавления. Платиновые тигли использовать даже Берия не решился. 
Потребовали новых денег, и раздули дело о вредительстве, подтянув даже писателя Фадеева, который страдал и пил горькую после обнародования истины о романе Молодая Гвардия, не имевшем ничего общего с реальностью. Фадеев ухватился за идею, намереваясь создать новое масштабное полотно и т.д. , и даже чего-то там написал. Но умер отец всех народов, немедленно этот пузырь с новаторами лопнул. Такого удара писатель уже не смог вынести, его заклевали со всех сторон, и в итоге Фадеев застрелился. 
А новаторы, поплевывая, продолжили плавить сталь  обычным ретроградским традиционным способом, и дожили до седин, списав все на сталинские перегибы и культ. 
Бескоксовая металлургия таки нашла своих героев, и в том числе прямое восстановление оксидов железа в бездоменном процессе, но там процессы идут в твердой (газовой) фазе, и технологи пуще глаза боятся допустить расплавления оксидов в печи. 
А для окалины нашлось масса иных применений - это весьма дефицитный продукт для порошковой металлургии, для катализаторов и пр. Во вращающихся печах очень даже применяется совместно с углем. 
Почему в доменную печь не нужно закидывать окалину - очень даже добавляют в завалку, а то и вдувают прямо в фурмы в виде суспензии с мазутом (это для замасленной окалины), и просто руду добавляют, но в небольших количествах. 

[aversun]

02.12.2023 в 11:12, T-34 сказал:

 Вы задели очень интересный вопрос - окалину не плавят в доменных печах и в любых других по причине крайней агрессивности чистых оксидов железа по отношению к огнеупорным футеровкам. Попроще - расплавленная окалина в виде расплавов оксидов железа сожрет любую из существующих футеровок. Очень агрессивное соединение. 
С этим связана интересная история - в 1949 году в Сибири, на провинциальном небольшом металлургическом заводе инженер Ремин надумал совершить переворот в металлургии 

Я как-то давно читал об этом, да тут и агрессивный расплав и другие причины.

https://metallurgicheskiy.academic.ru/11125/способ_Ремина

http://www.famhist.ru/famhist/bardin/00005b85.htm

Кроме того был еще предложен способ прямого восстановления железа электричеством, подобно алюминию, но читал давно и ссылку дать не могу.

В доменную печь по сути загружается та же окалина - магнитный железняк, но ничего, футеровка держит.

[Метвед]

Сама по себе окалина (магнетит, гематит) не плавится при доменных температурах но таки да, если её кинуть на горячую (выше 1000 градусов) футеровку металлургической печи (там обычно огнеупорная составляющая - оксиды алюминия, магния и т.п.) то образуется легкоплавкий железистый шлак.   Но домна устроена как вертикальная шахта где вверху температура низкая а внизу высокая (дутьё снизу), потому железная руда (магнетит, гематит) медленно опускаясь в составе шихты (шихту сыплют в домну сверху) сначала восстанавливается доменными газами (окись углерода восстанавливает оксиды железа)  а потому уж восстановленное железо насыщается углеродом и плавится в чугуний в нижней части домны, откуда его время от времени сливают.

[Максим0]

24.11.2023 в 11:53, Nikolay_t сказал:

Вроде бы тот же оксид железа, может же так же катать в окатыши и плавить, раз не делают значит есть какая то веская причина, нигде не могу найти информации по этому вопросу.

Возврат окалины в производство железа начался со времён изобретения пудлингования, на под пудлинговой печи полагалось насыпать окалину осыпавшуюся в последующих переделах железа. В домну окалину не засыпали поскольку в пудлинговой печи она была гораздо полезнее своей чистотой.

Если бы окалины образовывалось действительно много, наверняка разработали бы технологию возврата её в домну, но необходимого её избытка для мотивации такой разработки так и небыло полученно.