Сталь и чугун Сталь и чугунСтраница 4
Сталь получается из чугуна при удалении из него большей части углерода, кремния, марганца, фосфора и серы. Для этого чугун подвергают окислительной плавке. Продукты окисления выделяются в газообразном состоянии и в виде шлака.
Так как концентрация железа в чугуне значительно выше, чем других веществ, то сначала интенсивно окисляется железо. Часть железа переходит в закись железа:
Реакция идёт с выделением тепла.
Закись железа, перемешиваясь с расплавом, окисляет кремний марганец и углерод:
Si+2FeO=SiO2+2Fe
Mn+FeO=MnO+Fe
C+FeO=CO+Fe
Первые две реакции экзотермичны. Особенно много тепла выделяется при окислении кремния.
Фосфор окисляется в фосфорный ангидрид, который образует с окислами металлов соединения, растворимые в шлаке. Но содержание серы снижается незначительно, и поэтому важно чтобы в исходных материалах было мало серы.
После завершения окислительных реакций в жидком сплаве содержится ещё закись железа, от которой его необходимо освободить. Кроме того, необходимо довести до установленных норм содержание в стали углерода, кремния и марганца. Поэтому к концу плавки добавляют восстановители, например ферромарганец (сплав железа с марганцем) и другие так называемые «раскислители». Марганец реагирует с закисью железа и «сраскисляет» сталь:
Мп+FеО=МnО+Fe
Передел чугуна в сталь осуществляется в настоящее время различными способами. Более старым, применённым впервые в середине XIX в. является способ Бессемера.
Способ Бессемера. По этому способу передел чугуна в сталь проводится путём продувания воздуха через расплавленный горячий чугун. Процесс протекает без затраты топлива за счёт тепла, выделяющегося при экзотермических реакциях окисления кремния, марганца и других элементов.
Процесс проводится в аппарате, который называется по фамилии изобретателя конвертером Бессемера. Он представляет собой грушевидный стальной сосуд, футерованный внутри огнеупорным материалом. В дне конвертера имеются отверстия, через которые подаётся в аппарат воздух. Аппарат работает периодически. Повернув аппарат в горизонтальное положение, заливают чугун и подают воздух. Затем поворачивают аппарат в вертикальное положение. В начале процесса окисляются железо, кремний и марганец, затем углерод. Образующаяся окись углерода сгорает над конвертером ослепительно ярким пламенем длиной до 8 л. Пламя постепенно сменяется бурым дымом. Начинается горение железа. Это указывает, что период интенсивного окисления углерода заканчивается. Тогда подачу воздуха прекращают, переводят конвертер в горизонтальное положение и вносят раскислители.
УФА , город (с 1586) в Российской Федерации, столица Башкирии, пристань на р. Белая, при впадении в нее р. Уфа. Железнодорожная станция. 1101 тыс. жителей (1993). Промышленность: нефтеперерабатывающая, химическая и нефтехимическая, машиностроение и металлообработка (производственные объединения: моторостроительные, "Электроаппарат", "Металлист"; заводы: машиностроительный, кабельный, электроламповый, горного оборудования и др.), деревообрабатывающая, легкая, пищевая. Производство стройматериалов. 7 вузов (в т. ч. Башкирский университет), научный центр Российской АН. 5 театров (в т. ч. Театр оперы и балета). Историко-краеведческий, геологический, художественный музеи, музей архитектуры и этнографии, Дома-музеи С. Т. Аксакова, М. Гафури. Основан в 1574.
ИГОЛЬНОГО МЫСА ТЕЧЕНИЕ (Агульясово течение) , поверхностное теплое течение в Индийском ок., у юго-восточных берегов Африки. Образуется при слиянии вод Мозамбикского и Мадагаскарского течений. Ок. 38о ю. ш. уходит в глубину.
ВОЙСКОВОЙ КРУГ , общевойсковое собрание у донских, волжских, яицких, гребенских и терских казаков в 16-18 вв. Являлся высшим органом власти и выбирал должностных лиц.