БізнесПрамысловасць

Вытворчасць чыгуну - аснова чорнай металургіі

Ёсць у гісторыі чалавецтва перыяд пад назвай жалезны век. У тыя часы на змену каменным прыладам працы прыйшлі аналагічныя вырабы, зробленыя з жалеза. Хоць гэты метал у малых колькасцях выплаўлялі і нашмат раней. У асноўным гэта было жалеза, здабытае з метэарытаў. Так, напрыклад, на помніках Ірака і Сірыі былі знойдзеныя жалезныя прадметы. А «дата нараджэння» гэтых помнікаў - 27 стагоддзе да нашай эры. Але сапраўдны тэхналагічны пераварот здарыўся ўжо тады, калі людзі навучыліся выплаўляць жалеза з жалезнай руды. Спачатку гэта навучыліся рабіць у Заходняй Азіі, потым дадзеная тэхналогія трапіла ў Грэцыю, Італію і паступова распаўсюдзілася па ўсёй Еўропе. Гэты працэс ўдасканальваўся на працягу многіх стагоддзяў, і паступова вытворчасць чыгуну і сталі стала асновай для іншых галін народнай гаспадаркі.

А галоўным працэсам ў ліцейнай вытворчасці з'яўляецца даменны працэс. І адбываецца ён у даменнай печы. Сучасная даменная печ - гэта магутны і высокапрадукцыйны агрэгат і ў ёй з велізарнай колькасці шыхты і выдзімання адбываецца выплаўленьне чыгуну. Шыхты металургі называюць сумесь сырых матэрыялаў, якую запраўляюць у печ для далейшай пераплаўлення. Гэта жалезная руда ў спалучэнні з палівам. А палівам, без якога даменнае вытворчасць чыгуну становіцца немагчымым, звычайна служыць кокс, які часам замяняюць вугальным пылам або прыродным газам. А кокс - гэта той жа каменны вугаль, які падчырвоніць без доступу паветра. Ён мае высокую тэмпературу гарэння і з'яўляецца добрым палівам для даменных працэсаў.

Даменная печ зробленая так, што вытворчасць чыгуну ў ёй з'яўляецца бесперапынным працэсам. Аксід жалеза і вуглярод бесперапынна рухаюцца па шахце печы зверху ўніз, а ім насустрач рухаецца паветра. Вуглярод змяшчаецца ў коксе, які ў гэтым працэсе гуляе падвойную ролю. Пры згаранні ён награвае саму печ да патрэбнай тэмпературы і заадно ўтварае газ CO. І з дапамогай гэтага газу аксід жалеза ператвараецца ў метал. У выніку гэтай рэакцыі атрымліваецца дыяксід вугляроду, які адводзіцца ў верхняй частцы печы і вадкі метал, які выпускаецца ў ніжняй яе часткі. І працэс гэты спыняюць толькі тады, калі патрабуецца зрабіць рамонт домны. Звычайна пры такім рамонце мяняюць ўнутраную цагляны мур (футроўку), якая з часам выгарае.

А само вытворчасць чыгуну ў такой печы можна апісаць з дапамогай простых раўнанняў. Паветра, які яны плацяць у печ, уступае ў кантакт з коксам і «прымушае» яго гарэць. Апошні згараючы, утворыць моноксид вугляроду, які знаходзіцца ў газападобным стане. Гэты газ гуляе галоўную ролю ў аднаўленні аксіду жалеза. А аднаўленне гэта адбываецца, калі тэмпература сумесі руды і коксу дасягае 600-700 градусаў. У выніку гэтага ўтвараецца цвёрдае, але губчатае і порыстае жалеза. Потым яно апускаецца ў ніжнюю, больш гарачую частка печы (горан), дзе плавіцца і выпускаецца вонкі.

Але гэтыя ўраўненні можна ўжываць толькі для ідэальнай сістэмы. Гэта значыць аксід жалеза павінен быць чыстым, без прымешак, тое ж самае тычыцца і вугляроду. А паветра для прадзьмухванні павінен складацца з аднаго кіслароду. Тады вытворчасць чыгуну пойдзе гладка і згодна з апісанай вышэй схеме. Але на самай справе ў жалезнай рудзе змяшчаецца шмат (больш за 50%) пустой пароды, якая ў асноўным складаецца з сілікатаў. А паветра, як усім вядома, у асноўным складаецца з азоту, які проста праходзіць праз печ, не ўступаючы ў рэакцыю. Але галоўная праблема заключаецца менавіта ў сілікатаў. І каб яны аддзяляліся ад жалеза і выводзіліся з печы, гэтыя сілікаты трэба давесці да вадкага стану. А расплаўляюцца сілікаты толькі пасля ўзаемадзеяння з вапнай CaO. І для гэтага ў печ сумесна з рудой загружаюць нейкае колькасць вапняка (флюсу). Яго размяшчаюць у верхняй частцы домны, і ён пасля адпаведнай рэакцыі ператвараецца ў вапна. І сілікатныя прымешкі жалезнай руды, уступаючы ў рэакцыю з гэтай вестцы, расплаўляюцца да вадкага стану і выводзяцца з даменнай печы ў выглядзе дзындры. І дзындры гэтага атрымліваецца крыху менш, чым самога чыгуну.

А пасля зацвярдзення такой дзындра ператвараецца ў шклопадобны матэрыял цёмнага колеру. І яшчэ ў нядаўнім мінулым каля металургічных прадпрыемстваў можна было ўбачыць цэлыя горы гэтага матэрыялу. Але цяпер вытворчасць чыгуну стала ў пэўным сэнсе безадыходным, таму як дзындра ў наш час знайшоў шырокае прымяненне. Яго выкарыстоўваюць як напаўняльнік для бетону і як чыгуначны баласт. З яго вырабляюць шлаковатой, і з яго дапамогай робіцца противоюзовое пакрыццё аўтадарог. А пераробны чыгун, атрыманы з даменнай печы, з'яўляецца ўжо асновай для вытворчасці сталі, ды і асновай усёй чорнай металургіі.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.delachieve.com. Theme powered by WordPress.