а) В нижней части доменной печи кокс сгорает, образуя СО2, который поднимаясь вверх и проходя сквозь слои накалённого кокса, взаимодействует с ним и образует СО.
Протекаемые химические реакции в доменной печи имеют вид:
С + О2 = СО2;
С + СО2 = 2СО
б) Образовавшийся оксид углерода и восстанавливает большую часть железной руды, переходя снова в СО2. Процесс восстановления руды происходит главным образом в верхней части доменной шахты:
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
Восстановление руды протекает по стадиям в зависимости от температуры:
1). Fe2O3 + 3CO 2Fe3O4 + CO2;
2). Fe3O4 + CO 3FeO + CO2;
3). FeO + CO Fe + CO2
в) В руде содержится пустая порода, которая состоит главным образом из диоксида кремния SiO2. Диоксид кремния – это тугоплавкое вещество. Для превращения тугоплавких примесей в более легкоплавкие соединения к руде добавляется флюс. Обычно в качестве флюса используют карбонат кальция СаСО3. При взаимодействии его с SiO2 образуется CaSiO3 легко отделяющийся в виде шлака.
Химизм процесса:
СаСО3 = СаО + СО2;
СаО + SiO2 СаСО3.
Образующийся СО2 превращается в СО, который расходуется на восстановление руды, а СаСО3 в виде шлака выводится из доменной шахты.