Файл: Технология металлов и конструкционные материалы учебное пособие..pdf

.процессов изменяется таким образом, что эффект про­ изведенного извне воздействия .уменьшится. Так, при нагревании пойдут реакции с .поглощением тепла (эн­ дотермические), способствующие понижению темпера­ туры, а при охлаждении, наоборот,—реакции с выде­ лением тепла (экзотермические), способствующие по­ вышению температуры. Следовательно, путем нагрева или охлаждения можно влиять на ход реакций в ме­ таллургических процессах в желаемом направлении.

При пирометаллургическом процессе важную роль играет газовая атмосфера, определяющая направление и ход процесса. Если в атмосфере имеется свободный кислород, то он соединяется с металлом, углеродом и другими веществами, т. е. окисляет их. Поэтому такая атмосфера называется окислительной. Если в атмосфе­ ре содержится преимущественно свободная окись угле­ рода СО, то она, реагируя с окислами расплава, отни­ мает у них кислород, т. е. восстанавливает металл. По­ этому атмосфера, в которой имеется окись углерода СО, называется восстановительной.

Огнеупорные материалы. Материалы, которые при высоких температурах (выше 1580°С) обладают проч­ ностью, не размягчаются, не плавятся и не разрушают­ ся, называются огнеупорными. Огнеупорные материалы подразделяются на естественные и искусственные.

К числу естественных огнеупорных материалов от­ носятся песчаники, кварцевый песок, сланцы, асбест, хромистый железняк и др. Они находят применение в металлургии в естественном виде. Недостатком естест­ венных огнеупорных материалов является неоднород­ ность как по химическому составу, так и по физическо­ му состоянию. В важнейших отраслях промышленно­ сти, таких как металлургическая, химическая, широко используются искусственные огнеупорные материалы в виде всевозможных изделий. Например, огнеупорный

19

материалами металлургического процесса — шихтой, продуктами плавки шихты и печными газами, так как это может вызвать разъедание огнеупоров; стойкость против разрушения и способность сохранять объем при колебаниях температур. Огнеупорные изделия .разделя­ ют на кремнеземистые, алюмосиликатные, магнезиаль­ ные, углеродистые и т. д.

Кремнеземистые огнеупорные изделия (кислые) представлены кварцевым песком и динасовым кирпи­ чом, приготовленным из кварцевых пород, содержащих

(70—80% Si02). шамотные (40—45% А120з), мул-

под нагрузкой при высоких температурах, удовлетвори­ тельная термостойкость. В среднем изделия этого вида

форстеритовые, шпинельные и т. д. Для магнезитовых изделий (90—95% MgO) характерна высокая огнеупор­

§ 4. Шихтовые материалы для производства чугуна

Исходными материалами, т. е. шихтой для доменной плавки, являются железорудный агломерат, кокс и флюсы.

Природное минеральное сырье, из которого эконо­ мически целесообразно извлекать металл промьгшлеи-

20

иыми способами, называют рудой. В земных недрах имеются железные, медные, свинцовые, цинковые, алю­

вредные примеси (фосфор, сера и мышьяк в железной руде), пустая порода (глинозем, кремнезем в желез­ ной руде; окислы железа,' глинозем, кремнезем в мед­ ной руде). В процессе переработки руды в металл вредные примеси и пустая порода удаляются.

Железные руды различают по химическому составу рудного минерала. Преимущественно применяются ру­ ды со следующими рудными минералами: красный же­

Качество руды тем выше, чем больше в ней содержится железа, марганца и других полезных элементов и мень­

мимо углерода, содержится 9—10% золы, 0,4—1,9% S, 0,8—1,5% летучих, до 4 “/оплати. В состав золы входят

Si02, А120 3, Fe20 3, СаО и др.

Качество кокса тем выше, чем больше в нем содер­ жится углерода и меньше серы, золы и летучих.

Для удаления пустой породы в шихту вводят флю­ сы— преимущественно известняки, содержащие СаС03, MgC03 и др.

Составляющие флюса, вступая в химическое взаи­ модействие с пустой породой и золой, образуют шлак.

§5. Подготовка шихтовых материалов

кдоменной плавке

Перед плавкой шихта подвергается специальной подготовке. Первой стадией её является дробление до кусков размером 35—100 мм в специальных дробилках.

21