Железо
Материалы / Железо
Страница 8

•Позднее научились перерабатывать чугун; зародился двухступенчатый спо­соб производства железа не руды. В принципе он сохраняется до настоящего времени: современная схема получения стали состоит из доменного процесса, в ходе которого из руды получается чугун, и сталеплавильного передела, приводя­щего к уменьшению в металле количества углерода и других примесей.

Современный высокий уровень металлургического производства основан на теоретических исследованиях и открытиях, сделанных в различных странах, и на богатом практическом опыте. Немалая роль в этом прогрессе принадлежит рус­ским и советским ученым. Так, основоположником теории производства литой встали был П. П. Аносов. Академики А. А. Байков, М. А. Павлов, И. П. Баодин — авторы важнейших теоретических трудов по доменному и сталеплавиль­ному производству.

 

В последние годы в нашей стране разработаны и внедрены новые техно­логические процессы выплавки чугуна и стали. Советские металлурги первыми широко применили природный газ для доменной плавки. У нас раньше, чем в США, были введены в строй современ­ные доменные печи объемом 1300 м3, а сейчас действуют печи объемом 5000 м3.

За короткий исторический промежу­ток времени СССР вышел на второе место в мире по выпуску черных металлов.

Выплавка чугуна производит­ся в огромных доменных печах, выложенных из огнеупорных кир­пичей и достигающих 30 м вы­соты при внутреннем диаметре около 12 м.

Разрез доменной печи схема­тически изображен. Верхняя ее половина носит на­звание шахты и заканчивается наверху отверстием — колошником, которое закрывается подвиж­ной воронкой — колошниковым затвором. Самая широкая часть печи называется распаром, а нижняя часть — горном. Через спе­циальные отверстия в горне (фурмы) в печь вдувается горячий воздух или кислород.

Доменную печь загружают сначала коксом, а затем послойно агломератом и коксом. Агломерат—это определенным образом подготовленная руда, спеченная с флюсом (см. ниже). Горение и необходимая для выплавки чугуна температура поддерживаются вдуванием в горн подогретого воздуха или кислорода. Последний поступает в кольцевую трубу, расположенную вокруг нижней части печи,, а из нее по изогнутым трубкам через фурмы в горн. В горне КОКС сгорает, образуя СО2, который, поднимаясь вверх и проходя сквозь слои накаленного кокса, взаимодействует с ним и образует СО. Образовавшийся оксид углерода и восстанавливает большую часть руды, переходя снова в СО2.

Процесс восстановления руды происходит главным образом в верхней части шахты. Его можно выразить суммарным уравнением: Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2

При восстановлении руды железо получается в твердом состоянии. По­степенно оно опускается более горя­чую часть печи — распар — и раство­ряет в себе углерод; образуется чугун Последний плавится и стекает в ниж­нюю часть горна, а жидкие шлаки собираются на поверхности чугуна, предохраняя его от окисления. Чугун и шлаки выпускают по мере накопле­ния через особые отверстия, забитые в остальное время глиной.

Выходящие из отверстия печи газы содержат до 25% СО. Их сжигают в особых аппаратах— кауперах, предна­значенных для предварительного на­гревания вдуваемого в печь воздуха. Доменная печь работает непрерыв­но. По мере того как верхние слои руды и кокса опускаются.! в печь до­бавляют новые их порции.Смесь рудыи кокса доставляется подъемниками на верхнюю площадку печи и загружается в чугунную воронку, закрытую снизу колошниковым затвором. При опускании затвора смесь попадает в печь. Работа печи продолжается в течение нескольких лет, пока печь не требует капитального ремонта.

Страницы: 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Смотрите также

Литий: его свойства и применение
...

Совершенствование технологии изготовления вкладыш-пустотообразователя на основе полипропилена
...

Ученые вскрыли процесс образования снежинок
Ученые из Франции и США установили, что снежинки образуются благодаря бактериям. Работа ученых опубликована в последнем номере журнала Science. Ученые под руководством Брента Кристнера из государств ...