Як отримуються чавун? Сплав заліза з якою речовини дозволяє отріматі чавун?
Чавун - широко вікорістовуваній в різніх галузь промісловості метал, что відрізняється чудовим експлуатаційними характеристиками. Процес его Отримання относительно нескладний и очень много кроків в собі не Включає. Віплавляють цею материал в домнах - особливо печах, что представляються собою Щось на зразок збільшеної копії пробіркі. Про ті, як отримуються чавун, и поговоримо далі в усіх подробіцях.
Гірничо-збагачувальні комбінаті
Основною сировина, вікорістовуванім при ВИРОБНИЦТВІ чавуну, є Залізна руда. Відобувають ее в кар`єрах в різніх місцях Нашої країни. Як відомо, відобута руда містіть велику Кількість різного роду домішок. Використовуват ее для плавки чавуну в такому "сиром" виде, звичайна ж, нельзя. Тому на Першому етапі вона Надходить на СПЕЦІАЛЬНІ підприємства - гірничо-збагачувальні комбінаті. Тут з неї відаляють порожні породи и дроблять. Потім Вже чисту руду вантажать у вагони складів и відправляють на металургійні комбінаті.
процес агломерації
Власне, як отримуються чавун, розглянемо немного нижчих. Зараз же поговоримо про ті, як готовится руда для его віплавкі безпосередно на металургійних виробництвах.
Если для переплавки буде Використання звичайний подрібненій материал, продуктивність доменної печі різко впадаючи. Справа в тому, что така шихта має низька степень газопроницаемости. Тому перед завантаження в домну руда в обов`язковому порядку проходити процес агломерації.
Віконується ця процедура в спеціалізованіх цехах металургійних комбінатів и представляет собою процес спікання породи в шматки Певного, найбільш підходящого для віплавкі чавуну розміру. Відбувається зліпання при вісокій температурі, достатньої для легкого розплавлення поверхні частінок шихти. В результате останні просто-напросто склеюються один з одним, утворюючі шматки. При цьом Попередньо руда змішується з вугіллям. В результате горіння последнего и досягається необхідна для Отримання шматків температура. Стімулюється процес агломерації Шляхом пропускання через шар руди з вугіллям потоків Повітря (зверху вниз).
Для Отримання агломерату может використовуват НЕ только руда. Іноді его роблять такоже з невеликих шматків заліза. Его сплав З якою Речовини дозволяє отріматі чавун, буде Розглянуто нижчих. Звичайно ж, для виробництва цього металу вікорістовується НЕ залізо в чушках. Переплавляють на чавун звичайний металобрухт.
Що відбувається в печі
Отже, давайте подивимось, як отримуються чавун в домні. Зсередіні піч такой конструкції обліцьована цеглою. Принцип ее роботи относительно простий. При ВИРОБНИЦТВІ чавуну, кроме агломерату, Використовують кокс, вапно и флюс. Суміш з ціх матеріалів готовится в певній пропорції. Вона то и назівається доменної шихти. Ее насіпають в СПЕЦІАЛЬНІ підйомники и піднімають на самий верх печі.
Для того щоб кокс загорівся, необхідна велика Кількість Повітря, збагачення кисня. ВІН подається в доменну піч знизу, через СПЕЦІАЛЬНІ відчини, звані фурмені. Вдувається ВІН в піч під очень великим лещата. Це необходимо для того, щоб Повітря проник через пласт подається зверху шихти. При цьом Попередньо потік підігрівається до 600-800 градусів, інакше температура Всередині печі знизу.
Отриманий при расправлении шихти чавун стікає вниз и з періодічністю примерно один раз в 40 хв віпускається назовні через Спеціальний отвір, звання вічком. Далі ВІН перелівається в чаші Великої місткості и перевозитися в сталеплавільні цехи.
Відновлення та коксування заліза в печі
Все домни Працюють за принципом протітечії. При цьом в них по черзі відбуваються Такі хімічні процеси:
- Відновлення заліза. Відбувається цею процес послідовно и Виглядає так: Fe2O3 - Fe3O4 - FeO - Fe. Як відновлювача в даного випадка Виступає оксид вуглецю (CO), что утворюється при взаємодії CO2 з розпеченим коксом, а такоже твердий Вуглець последнего.
- Коксування заліза. Реакція в даного випадка Виглядає так: 3Fe + 2CO = Fe3C + CO2 + Q. Карбід Fe3C легко змішується з твердим залізом, в результате чего и утворюється сплав последнего з вуглецю. Стікаючі вниз, ВІН оміває шматки коксу и науглероживается ще более. Кроме цього, в ньом розчіняються Такі Речовини, як марганець, сірка, Кремній и т. Д
Таким чином, становится зрозуміло, домен метал - це сплав заліза З якою Речовини. Отріматі чавун можна просто Шляхом науглероживания розплаву шихти.
Відновлення других елементів
Mn, Кремній, сірка и фосфор потрапляють в доменну піч разом з шихтою у виде різніх хімічніх Сполука. Вищі оксиди марганцю відновлюються до MnO примерно за тім же принципом, что и залізо: MnO2 - Mn2O3 - Mn3O4 - MnO. Чистий марганець віділяється так: MnO + C = Mn + CO - Q. Кремній потрапляє в піч у виде кремнезему SiO2. Відновлення его відбувається по Реакції SiO2 + 2C = Si + 2CO - Q.
Фосфор відновлюється водно, твердим вуглецю и CO І, на жаль, переходити в чавун практично Повністю. Цей елемент погіршує домен сплав заліза. Дозволяє отріматі чавун хорошої якості присутній в шіхті кремнезем, а такоже Вищі оксиди марганцю. Mn в Деяк випадка додається в домну спеціально. При цьом Вихід Особливий вид чавуну - марганцевої.
відалення сірки
Питання про ті, як отріматі чавун хорошої якості, зводу в тому чіслі и до очищення его від цього небажаним елементи. Сірка є основною шкідлівою домішкою, значний погіршує Властивості кінцевого продукту віплавкі. Основне ее Кількість містіться в коксі. Відаляють сірку Шляхом Підвищення вмісту в шіхті Вапно (CaO) и Збільшення температури в горні. Реакція в даного випадка Виглядає так: FeS + CaO = FeO + CaO + Q. Для зниженя відсотка вмісту сірки в чавуні могут використовуват и інші способи. Например, іноді Вже виплавлення материал обробляється в випускне жолобі або чаші з содою. При цьом відалення сірки відбувається в результате Реакції FeS + NaCO3 = FeO + Na2S + CO2.
Освіта шлаку
Таким чином, ми з вами з`ясували, як отримуються чавун. Однако при віплавці цього матеріалу виходом і ще один, широко вікорістовуваній в народному господарстві продукт. При плавці 1 т чавуну виходом 0,6 т шлаку. Справа в тому, что даже в очіщеної залізній Руді містіться й достатньо-таки велика Кількість глини. До складу коксу ж входити зола. Для відалення ціх непотрібних елементів до шіхті, кроме Усього Іншого, домішують флюси (карбонат кальцію и магнію). У процесі плавки смороду вступають в хімічну реакцію з різного роду домішкамі, в результате чего и утворюється шлак. Представляет ВІН собою алюмосілікатній або сілікатній розплав.
Щільність шлаку менше, чем рідкого чавуну. Тому в процесі плавки ВІН розташовується під ним. Відаляють его періодічно через окрему Річку, звання шлаковой. Вікорістовується цею побічній продукт чавуноліварного виробництва в основному для виготовлення цементу и будівельних блоків в якості наповнювача.
Відео: Робимо хлорне олово SnCl2
види чавуну
Як бачите, питання про ті, як отріматі чавун в домні, относительно нескладний. В кінцевому підсумку, однак, з печі может віходити материал, немного відрізняється за хімічнім складом и фізічнімі властівостямі. Все чавуна в основному поділяються на два різновиди: переробні (білі) и Ливарні (сірі). Перший тип вікорістовується як сировина при ВИРОБНИЦТВІ сталей. Ливарний застосовують для Отримання різного роду чавуна виробів, что корістуються на Сайти Вся непоганий Попит.
білий чавун
Частки цього різновіду виплавлення в доменних печах металу ставити 75-80%. Основними властівостямі такого чавуну є: велика Твердість, кріхкість и зносостійкість. Марганцю и сірки в ньом містіться зазвічай более, чем в ЛИВАРНИЙ. Обробці білий чавун піддається з великими труднощамі. Використовуват для виготовлення з него будь-якіх виробів звічайні ріжучі інструменти СУЧАСНИХ верстатів можна. Зато сталь отримуються з чавуну цього різновіду й достатньо-таки просто. Підрозділяється переробній домен метал в залежності від способу подальшої переплавки на три класи: мартенівській (М), бесемерівській (Б) и томасовській (Т).
ливарний чавун
Вуглець в цьом матеріалі в основному містіться в виде вільного графіту, что має в своєму складі Кремній. Поставляється ВІН для виготовлення чавуна виробів у виде чушок. Маркується цею материал буквою "Л" и цифрами від "1" до "6", В залежності від призначення. Існує такоже рафінованій магнієм ливарний чавун, позначаті буквами "ЛР".
Ну що ж, сподіваємося, ми в й достатньо повній мірі відповілі на питання про ті, сплав заліза З якою Речовини дозволяє отріматі чавун. Це звичайний Вуглець, Який замінює в доменній печі входити до складу руди кисень. Основні ж Властивості чавуну залежався від кількості вхідних в его склад домішок: марганцю, фосфору, кремнію та сірки.
