Производство чугуна и сталейВ технике широко применяются сплавы железа: чугун и сталь. Для получения чугуна используется железная руда, содержащая оксиды железа Fe2O3, которая добывается обычно, с пустой породой SiО2 и алюмосиликатами (полевой шпат, слюда, хлориты и др.) Чугун выплавляется в доменных печах восстановлением оксида железа Fe2O3 водородом или оксидом углерода. В доменную печь загружают руду, углерод (кокс) и флюс-известняк CaCO3, который образует с пустой породой легкоплавкий шлак. Кокс служит источником тепла для расплавления шихты и сырьём для получения восстановителя ¾ оксида углерода СО.
При этом в доменной печи происходят и другие химические процессы. Кремний, фосфор, сера частично восстанавливаются из соединений и продукты всех этих побочных реакций растворяются в железе, приводя к образованию чугуна ¾ сплава железа с углеродом, кремнием, серой и некоторыми другими соединениями. Расплавленный шлак легче чугуна, поэтому он всплывает. Жидкий чугун и шлак выпускают через отверстия, расположенные на разных уровнях. Выплавка стали из чугуна (² передел² чугуна) осуществляется двумя способами. В конверторном способе расплавленный чугун наливают в специальную ёмкость, (конвертор) и продувают через него воздух, обогащённый кислородом. Образующиеся оксиды кремния и фосфора частично реагируют с футеровкой конвертора, которая содержит СаО, шлак удаляют. В мартеновском способе чугун плавится в мартеновских печах. Высокая температура в печи создаётся факелом горящего газа. Примеси окисляются частично кислородом воздуха, частично специальными добавками в чугун оксидом железа. Процесс интенсифицируют, обогащая воздух кислородом или пропуская чистый кислород. Разработаны и используются и другие специальные способы получения стали.
|
