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.
ФЕДОТЬЕВ Павел Павлович (1864-1934) , российский химик-технолог и металлург, один из создателей отечественной алюминиевой и магниевой промышленности, член-корреспондент АН СССР (1933). Труды по технологии минеральных веществ, технической электрохимии и электрометаллургии.
ХРАМ , культовое здание для выполнения религиозных обрядов. Строительство храмов началось в древности (древневосточные, античные храмы). Основные типы храмов - христианская церковь, мусульманская мечеть, буддийский храм.
БИТОВ Андрей Георгиевич (р . 1937), русский писатель. Аналитическая проза (сборник рассказов "Аптекарский остров", 1969; повесть "Человек в пейзаже", 1987; роман "Улетающий Монахов", 1990), отмеченная нравственным максимализмом авторской позиции воссоздает духовный облик и психологию интеллигента 1960-80-х гг., одинокого искателя абсолютных истин. В романе "Пушкинский дом" (1978, в России опубликован в 1987) - преемственность и несходство судеб разных поколений русской интеллигенции в драматическом контексте советской истории. Повести-путешествия "Одна страна" (1961), "Уроки Армении" (1969) и др. Сборники повестей "Дни человека" (1976), "Воскресный день" (1980). В качестве актера сыграл в фильме "Чужая белая и рябой" одну из главных ролей (1986). Государственная премия Российской Федерации (1992).