Среди металлов различают железоуглеродистые сплавы, цветные металлы, твер­дые сплавы и стеллиты.
Железоуглеродистые сплавы
Сталь и чугуны являются железоуглеродистыми сталями. Они состоят прежде всего из химического элемента железа (Fe), который производится из природной железной руды. Железоуглеродистые сплавы образуются в том случае, когда в жидкое железо подмешиваются другие вещества или когда железо обрабатывает­ся в дальнейшем соответствующим образом.
Получение доменных чугунов и продуктов доменной печи
Сырьевой материал для производства железоуглеродистых сплавов производется в доменных печах. Общая высота доменной печи может составлять до 80 м, диаметр - до 12 м, а вместимость - до 1000 м^ Она находится в непрерывной эксплуатации от 5 до 10 лет, потом необходимо новое строительство. В неболь­щих доменных печах ежедневно производится до 1000 тонн чугуна, в больших - до 6000 тонн. Доменный чугун является промежуточным продуктом, который образуется в доменных печах и должен обрабатываться дальше.
Получение доменного чугуна. Доменная печь сверху постоянно наполняется железной рудой, коксом и известняком. Кокс служит в основном в качестве топ­лива для плавления железной руды и как восстановитель оксидов железа, известняк (флюс) служит для связывания содержащихся в железной руде загрязнений. В отдельных зонах доменной печи при получении чугуна протекают различные процессы .
В зоне подогрева железная руда вьщеляет воду и серу.
В зоне восстановления из железной руды с помощью углерода вытягивается кислород. Кокс выделяет при обдуве горячим воздухом углерод. При этом обра­зуются диоксид углерода (СО2) и оксид углерода (СО). Оксид углерода погло­щает из железа кислород. Этот газ вместе с другими газами образует колошни­ковый газ.
В зоне науглероживания железо насыщается углеродом. Поэтому снижается точка плавления железной руды. Кроме этого, железо поглощает кремний (Si), марганец (Мп), серу (S) и фосфор (Р).
В зоне плавления железо полностью расплавляется. Освобождающийся жид­кий чугун собирается в нижней части доменной печи, в горне.
Известь или флюс связывает находящиеся в железной руде и топливе загряз­нения в шлаки. Они имеют меньшую плотность, чем чугуны, и поэтому всплыва­ют на поверхность; их сливают через специальные отверстия - шлаковые летки.
Продуктами доменной печи являются колошниковый газ, шлаки и чугуны.
Колошниковый газ состоит в основном из оксида и диоксида углерода, водо­рода и азота. Он горюч. Поэтому колошниковый газ используют преимуществен­но для нагревания воздуха в воздухоподогревателях и для теплоснабжения домен­ной печи. В воздухоподогревателях нагревается горячий воздух для доменного процесса.
Шлаки в дальнейшем перерабатьшаются в шлаковату, шлакоблоки, шлако­вый песок, шлакопортландцемент и минеральные (искусственные) удобрения.
Доменные чугуны содержат наряду с железом (Fe) от 3 до 5% углерода (С), от 0,4 до 2% кремния (Si), от 0,5 до 6% магния (Мп), а также небольшое количество
серы (S), фосфора (Р) и азота (N). Чугуны с повышенным содержани­ем кремния имеют серую поверх­ность излома. Они хрупкие и хоро­шо плавятся. Из-за их хороших ли­тейных свойств их перерабатывают на чугунолитейных производствах в ковкий чугун. Чугуны с повышен­ным содержанием магния имеют белую поверхность излома, в даль­нейшем на сталелитейных заводах они перерабатываются в сталь.
В белых чугунах углерод хими­чески связан с железом, в серых чу­гунах углерод большей частью нахо­дится в структуре в виде пластинок

Связанные записи

• Нет связанных записей.