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.
ПАЙНС (Pines) Дейвид (р . 1924), американский физик, иностранный член РАН (1991; иностранный член АН СССР с 1988). Труды по теории ядра (сверхтекучая модель ядра), твердого тела, плазмы, астрофизике, теории рассеяния, высокотемпературной сверхпроводимости. Автор монографий (3 изданы на русском языке).
ХОФМАН (Hoffman) Дастин (р . 1937), американский актер. Учился актерскому искусству в Лос-Анджелесе и нью-йоркской Актерской студии. Работал в театре. Самый интеллигентный актер Голливуда. Дебютировал в фильме М. Николса "Выпускник" (1967), роль в котором принесла ему успех. В дальнейшем играл социально обозначенных персонажей - бродягу в "Полуночном ковбое" Дж. Шлезингера, интеллигента в "Соломенных псах" С. Пекинпа, журналиста в фильме А. Пакулы "Вся президентская рать"; снялся в комедии "Тутси" С. Поллака, 1982 и др. Две премии "Оскар" (в фильмах "Крамер против Крамера" Р. Бентона, 1979, "Человек дождя" Б. Левинсона, 1988).
ГЕХТ Семен Григорьевич (1903-63) , русский писатель. Был репрессирован. Книги: "Человек, который забыл свою жизнь" (1930), "История переселенцев Будлеров" (1930), "Сын сапожника" (1931), "Веселое отрочество" (1932), "Поучительная история" (1939), "Будка Соловья" (1957), "Воспоминания" (1960), "Долги сердца" (1963) и др.