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.
ЗАГОСКИН Михаил Васильевич (1830-1904) , русский писатель. Роман "Магистр" (1876; не окончен). Публицистические статьи и очерки о жизни сибирского крестьянства (в т. ч. серии "Заметки о быте поселян Иркутского уезда", 1857-58, "Деревенские письма", 1888-89). Издавал первую в Сибири частную газету "Амур" (1860-62).
АММИАЧНАЯ ВОДА , 1) водный (18-25%-ный) раствор аммиака NH3; используется главным образом как жидкое азотное удобрение и для аммонизации кормов. 2) Водная часть конденсата, образующегося при обработке водой газов коксования (т. н. надсмольная вода); кроме NH3 содержит некоторое количество H2S, CO2 и др. примесей. Применяется как сырье в производстве сульфата аммония.
ЗАДАР (Zadar) , город в Хорватии, порт на Адриатическом м. 76 тыс. жителей (1991). Международный аэропорт. Машиностроение, пищевкусовая, текстильная промышленность. Курорт. Археологический музей, Художественная галерея. Остатки римского форума и триумфальных арок. Церковь-ротонда св. Доната (нач. 9 в.). Романские базилики (св. Стошия, 12-13 вв.; св. Кршевана, 12 в.), крепостные ворота "Порта Терраферма" в стиле ренессанса (16 в.).