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.
ШТУР (Stur) Людовит (1815-56) , идеолог и руководитель словацкого национального движения 40-х гг., поэт, филолог. Участник Пражского восстания 1848. В 1848 перешел на позиции австрославизма. Разработал (вместе с Й. Гурбаном и М. Годжей) нормы словацкого литературного языка, его грамматику. Один из авторов концепции "славянской взаимности". Воззрения Штура стали идейно-художественой основой словацкого романтизма 40-70-х гг. 19 в. Философско-политические трактаты, труды по славянскому фольклору; патриотическая лирика и эпика.
ШЕРЕМЕТЬЕВСКИЙ Николай Николаевич (р . 1916), российский ученый, академик РАН (1991; академик АН СССР с 1984), Герой Социалистического Труда (1986). Труды по исследованию электромеханических комплексов космических объектов, силовых гироскопических установок, следящего привода, статических преобразователей электрической энергии. Ленинская премия (1978), Государственная премия СССР (1949, 1967).
ТОРРЕС (Torres) Луис Ваэс де (1560-1614?) , испанский мореплаватель. Участник экспедиции П. Кироса 1605-06. Открыл южный берег Нов. Гвинеи, Коралловое м., зал. Папуа и пролив между Нов. Гвинеей и Австралией, назван его именем.