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.
ГЛИНКА Михаил Иванович (1804-57) , российский композитор, родоначальник русской классической музыки. Оперы "Жизнь за царя" ("Иван Сусанин", 1836) и "Руслан и Людмила" (1842) положили начало двум направлениям русской оперы - народной музыкальной драме и опере-сказке, опере-былине. Симфонические сочинения, в т. ч. "Камаринская" (1848), "Испанские увертюры" ("Арагонская хота", 1845, и "Ночь в Мадриде", 1851), заложили основы русского симфонизма. Классик русского романса. "Патриотическая песня" Глинки стала музыкальной основой государственного гимна Российской Федерации. Учреждены Глинкинские премии (М. П. Беляевым; 1884-1917), Государственная премия РСФСР имени Глинки (в 1965-90); проводится конкурс вокалистов имени Глинки (с 1960).
АРКАНЗАС , штат на юге США. 138 тыс. км2. Население 2,4 млн. человек (1993). Адм. ц. - Литл-Рок.
ХАРАДЗЕ Евгений Кириллович (р . 1907), российский ученый, академик РАН (1991; академик АН СССР (с 1984), академик (1955) и президент (1978-86) АН Грузии. Труды по звездной астрономии.