МЕТАЛЛУРГИЯ
Спасибо нашим инвесторам из казино онлайн
МЕТАЛЛУРГИЯ
, добыча металлов из их природных соединении—руд, распадается на два отдела: черную и цветную. Черная М. охватывает добычу чугуна, железа и стали. Чугун добывается из железных руд, именуемых железняками: красного (Fe203), магнитного (Fe304), шпатового (FeC03) и бурого, состав к-рого не постоянен. В доменную печь (см. рисунок), представляющую собой высокую цилиндрическую башню, выложенную из специальных сортов огнеупорного кирпича, облицованную снаружи железными листами, забрасываются при помощи подъемной машины отдельными слоями железная руда, кокс или древесный уголь, «флюсы» (известняк, доломит, глинистый сланец), которые, соединяясь с примесями, имеющимися в руде, дают плавкие шлаки, удельный вес которых легче чугуна, почему они, всплывая, покрывают его и тем защищают его от вторичного окисления
Схема газопровода и очистки доменного газа.
от вдуваемого воздуха. Специальными воздуходувными машинами очень большой мощности вдувается в домны через особые приборы (фурмы) огромное количество воздуха, предварительно нагреваемого в особых аппаратах—«кауперах» (см. рисунок) до 800°. Плавка в доменной печи представляет процесс восстановительный. Восстановителями железа являются твердый углерод и газообразная окись его, а самый процесс идет по следующим главным реакциям: 1) Fe203 + 3CO = 2Fe + 3C02; 2) Fea04+4CO = 3Fe+4C02; 3) Fe203+3C=2Fe+3CO; 4) Fe804+4C=3Fe+4CO. По мере образования расплавленного чугуна и шлака они путем пробивки имеющегося в домне специального отверстия («летки») выпускаются в виде больших огненных струй, причем чугун либо разливается по земле в специально заготовленные земляные или чугунные формы, где он по застывании принимает форму брусков, либо выливается в чугунные ковши, в которых отвозится в сталелитейные отделения, а шлак спускается в бассейны с водой, где он гранулируется и извлекается уже в виде крупнозернистой массы. В результате доменной плавки получаются различные сорта чугуна и весьма ценные побочные продукты—шлак и газы. Образующийся в огромных количествах доменный газ (при выплавке 1 w чугуна получается в среднем 4 600 м3 газа), состоящий из C02 + CO+H2 + N, вследствие содержания 26—30% СО является весьма хорошим горючим (850 — 1 100 кал. на Lit3) и использовывается для нагрева кауперов, работы газовоздуходувок и многочисленных агрегатов и установок, к к-рым он подводится через огромные газопроводы, раскинутые густой сетью на современных металлургических заводах. Предварительно он подвергается очистке от доменной пыли, содержащей значительное количество Fe, Mn, Zn, Pb, хлористые и цианистые соединения, в специальных приборах—сухих и мокрых газоочистках. Железо и сталь получаются из чугуна путем бессемерования и мартенования. Способы эти названы именами их изобретателей. Приготовление стали способом Бессемера сводится к следующему. В большой железный грушевидной формы сосуд («конвертор»), выложенный изнутри огнеупорным кремнеземистым материалом, который предварительно сильно нагревается, вливают расплавленный чугун, кото – рый подвозится из доменной печи в ковшах. При помощи мощных воздуходувных машин подается в конвертор снизу под большим давлением воздух, который продувается через весь расплавленный чугун. Вдуваемый в конвертор воздух полностью отдает свой 02 металлу; происходит сгорание примесей кремния, марганца, углерода и частью железа; выделяемое при этом тепло, особенно благодаря сгоранию Si, настолько значительно, что металл все время находится в расплавленном состоянии. В среднем достаточно 18—20 мин., чтобы налитый в конвертор чугун обратился в лишенное углерода литое железо. Т. о. каждые 18— 20 мин. из каждого конвертора получается 15—20 т железа, отливающегося в изложницы и обычно непосредственно направляющегося в рельсопрокатные цеха для изготовления из него рельсов. Процесс бессемерования в конверторе протекает довольно бурно и сопровождается шумом вырывающихся из конвертора газов, клокотанием металла и большим гудением продуваемого воздуха. Вместе с тем процесс этот характеризуется образованием огромного яркого пламени, к-рое с нарастанием в конверторе СО становится ослепительно белым; выбрасыванием громадных каскадов огненных искр и под конец большими клубами дыма, образующими характерные бурые облака, по которым издали можно угадать бессемеровские цеха. При мартеновском производстве стали чугун и железные отбросы загружаются в специального устройства пламенные газовые печи, в к-рых t° доводится до 1 700°—1 800°. Такая высокая t° достигается путем сжигания генераторного газа (CO+C03 + CH4+H2 + N), к-рый получается сжиганием твердого топлива при недостаточном доступе воздуха в специальных аппаратах—«газогенераторах», или| что значительно реже бывает, путем сжигания мелко-разбрызганной нефти. Подаваемые по сети трубопроводов генераторный газ и воздух, которые входят в мартеновскую печь отдельно через широкие отверстия, расположенные над концами пода, пропускаются предварительно через регенераторы—специальные обогревательные камеры, расположенные под печью. Таким образом сама мартеновская печь имеет «рабочее пространство»—место плавления, регенераторы (обычно 4—2 для газа, 2 для воздуха), ходы для газов и перекидные клапаны для управления движением этих газов. При хорошо развитой газофикации на металлургических заводах с законченным циклом горючим для мартеновских печей служит доменный