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.
ШИЛЛЕР (Schiller) Иоганн Фридрих (1759-1805) , немецкий поэт, драматург и теоретик искусства Просвещения; наряду с Г. Э. Лессингом и И. В. Гете основоположник немецкой классической литературы. Мятежное стремление к свободе, утверждение человеческого достоинства, ненависть к феодальным порядкам выражены уже в юношеских драмах периода "Бури и натиска": "Разбойники" (1781), "Заговор Фиеско" (1783), "Коварство и любовь" (1784). Столкновение просветительских идеалов с действительностью, интерес к сильным характерам и социальным потрясениям прошлого определили напряженный драматизм трагедий Шиллера ("Дон Карлос", 1783-87; "Мария Стюарт", "Орлеанская дева", обе 1801, и др.), народные драмы "Вильгельм Телль" (1804), обусловили создание им теории "эстетического воспитания" как способа достижения справедливого общественного устройства.
ХУССЕЙ Б . А., см. Усай Б. А.
ФИДЖИ , Суверенная Демократическая Республика (Sovereign Democratic Republic of Fiji), государство в Океании, в юго-западной части Тихого ок., на островах Фиджи. 18,3 тыс. км2. Население 762 тыс. человек (1993), главным образом фиджийские индийцы и фиджийцы. Городское население св. 39% (1987). Официальный язык - английский. Верующие - христиане, индуисты, мусульмане. Административно-территориальное деление: 4 округа. Столица - Сува. Глава государства - президент. Законодательный орган - двухпалатный парламент (Сенат и Палата представителей). В рельефе островов (самые крупные - Вити-Леву и Вануа-Леву) преобладают плато, пересеченные хребтами (до 1322 м высотой). Климат тропический океанический. Среднемесячные температуры 25-28 °С. Осадков от 1700 до 3500 мм в год. Влажнотропические леса, саванны. Многочисленные резерваты (лесные и комплексные). Осторва открыты А. Тасманом (1643) и Дж. Куком (1774). С 1874 английская колония. С 1970 независимое государство. Основа экономики - сельское хозяйство. Доля во внутреннем валовом продукте (1992, %): сельское хозяйство 21, промышленность 12. Главные экспортные сельскохозяйственные культуры: сахарный тростник, кокосовая пальма, бананы. Разводят крупный рогатый скот, коз, свиней. Промышленность по переработке сельскохозяйственного сырья (рисоочистельная, маслобойная, сахарная, мясная), лесопильные и цементные предприятия. Добыча золота. Длина автодорог 4,8 тыс. км (1991). Главный морской порт - Сува. Экспорт сахара-сырца, кокосового масла, копры, золота главным образом в Австралию, Нов. Зеландию, Великобританию. Денежная единица - фиджийский доллар.