Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 92
Текст из файла (страница 92)
Первый пз этих процессов — выплавку лсслеза из руды — производят в домепнеив печат; второй процесс, ефришгеаниеэ (т. е. переработку чугуна в ковкое железо, сталь п т. д.), раньше осуществляли в крцчном горне или путем пудлингования; в настоящее время для этого используют главным образом конверпи резание и процесс Сименса — Мартена, а для специальных сталей, кроме того, епиесльную плавку и плавку в ааеьтропечах.
Доменный процесс. Выплавку чугуна обычно осуществляют в дом- а нах , которые предстаилтот собой взахтпые печи высотой 20 — 25 и, сложенные из огнеупорного, щавютового или динасового кирпича (схему см. рвс. 29). Сверху в доменную печь загружают окисную железную руду, измельчепную до некрупных кусков; при загруз- рммэвпв ке ее послойпо перемешивают с коксом; снизу через фурми под давленизмпоступает предварительно нагретый воздух, в котором сгорает кокс. Образующаяся прк горении кокса окись углерода восстанавливает железо из окислов." 3СОт уеэО«=2уа+ЗСОэй- ней)ле рагнар +3,7 ««еле*. (() аеееУ ' Реакция (1) абрапппа. В со- Завее меха атвстстзпи с принципом Лэ-Шательц разновеске ес смещается о о Желал аея клава прв паэышеввк температу- о млахд Зы.
Поэтому реакцпя (1) асущэст- свурма- ,стева.вцдввляется нрэкмущсстеэвва н верх- е«ха ксй, менее нагретая части домны; часть РеэОэ весстававлквэется в этой эапа лишь да аквсп железа(1 ). Ц Р и с. 20. Дсмэвкэк печь (схема). РэзОз+ СО =йуеО+ СОв (Бааса подрэбвыэ свадэпяя аб этом см. вкшэ.) В ввясвэй части дамки, затратой да ачэпь высевай температуры, васстановятсхем является вепасрэдствэвао углерод: ГэО+С+34,3 х«аз=Ге+СО. (2) Температура з нижней части печи настолько высока, что жолезо плавится и стекает вниз. Пространство, освобон'дающееся в связи с зтнм, а также вследствие сгорания кокса, непрерывно заполняют сверху свежпмп загрузками.
е Дла производства чугуна вместо обычных дамэппых печей с дутьем мешко пргмепэть и зле«тра«ечэ. В этом случае углерод является васставанктэлэм а lа )эвэке осуществляется элсктркчэскнв токам. Злэктрапэчп целесообразна с скть сэ г( пе как домевяые, а па образцу ивэкошахтвых печей (ср, Х. Е)э)сьгасйеш., 43, 337 (336) ). П«прпмэзев~е вообще воэможиа лпшь в странах, бедкых углем, ва вмтащкх гидро,кэргэтпчэскка ресурсы. Выплавка чугуна в электрапечах во всем мире составляет испаэ Од«ге общего производства.
** Тепловые эффекты з этом к слсдующкх урэвкепвях атеосятся к обычной тэм иэрэтурс. (я г Реми 3ГезО»+ |.'Π—.2ГезО«+СОз+ 8,4 ько.»е, Гс »О« — , '460 =ЬГо+ «СО»+ 4,3 к«ее, (3) (4) Чтобы восстаповлоняе протекало в ладлеясащее враля и с достаточной полнотой, леобходам большой избыто» о»псв углородз. Поэтому выдач»сющссася из колошапка газы всегда содержат з|ш штельпые количества окиси углерода. Часть СО в соприкосновении с пористым ||селевом разлагается в соответствии с уравнением 2СО =С+ СОз+38,6 ккал, (Ь) так как ниша 1000' акис|. углерода неустойчива (см.
т. 1, стр. 48Ь). Выдел|лощпйся при разложении твсрдыи углерод асов*лается ла вюлазе и по мере олуская|ж жтжсза я повьппеппя тсьшературы реагирует с яим. Это обусловливает понпжепяе томпе1ютуры плавчеивя в|слеза и гпосооствуст его переходу в жидкое состояяве. Расплазлеоиое желозо лри просачивании в виде капель через нижний слой кокса растворяот ещо некоторое количество углерода. Озиоаргмгппо с воса|ант|леинем ясенева протекает реакции между присадками и пус ы и п радой, Часть УеО, образовавл|ейся ири гас»ианом восстановло|ши, в виде сплпмата асроходвт в шлак, получившийся в результате этой реакции, и вследст»ие этого удо.с»сися .|.| «форы реакции с окисью углерода.
Однако в дальнейшем, прн проса|иве»ио ио»епляы жидкого |плака через слой кокса, наследила восстанавливает железо з спал»это [гм, уравпеипо (2), стр. 273[, ири атом происходит также восстэкоа«евое маргалца, фосфора и в небольших»оличествах даже кремния. Домов»а« лечь, после | ого как она была «задута», должна работать непрерывно. Если в силу особых обстоатнльств приходится времевво приостановить ее работу, е Ср. примечаппе ае к стр. 273. Коли в руде жслезо содержится в виде карбопата, то ого перед загрузкой переводит оба|игом в РезО»: 2ГеСО»+ |/зО«резО|+ 2СОз.
Порошкообразпые руды смешивают са связующими ксщоствамл и спрассавывзкьт пслу |ениую мзсоу в куски пуясиого размера (бршсгтпруют). Для удаленпя пуссой породы, почти всогда имеющейся в железных рудах, гг связывают лри помощи соответствующих приаадаи, причем в случае кисльж порол (скликаты, алюмооллнкаты) добавляют освовные вещества (главным образом и|егг|вяк), а и асновныы породам (известь и лр.) — кислые присадки (глиппстый слоогц иля травит). Зти ори«ад«» образуют с пустой породой легкоплавкие шлаки, всплывающие на поверхность расвлаалевпо|о железа. Одповремешш ишаки за|цищаю| респлевлс нное железо от вторичного окисления воздухом дутья. Расплавленное «шлозо выпускают череч каждые 4 — 6 сас через специальное отверстие у дпа почи, ссе,ссевзеыс о очком для спуска железа.
Шлаки но мере их накопления спускают чсрсз ассоц|с.ь»|зное отверстие, проделаплое иа опредолонной высоте. Несколько выше вводного «очес р ошк дее фу)ье» («крее| е )буря») доменная лечь расширлется — зта часть ее лазывкг|св еа«ее«»кави,— а затем переходит в длпнпу|о суясающуюоя вверх часть, та» иззывеепую с«лажу. В соотвотствии с большим количествоы тешса, необходимым для |и се|алов«гния железа углеродом [см, уравнение (2)[, происходящего в пилсней час»и лоьо|ы, |оьшерзтура в области заплечиков очень быстро понижается снизу вверх. На уровпо фурм она выше 1600', а в раеоаре, находящемся мюкду заплочиками п шахтой, ана но» юм котся до 800'.
В шахте дальиеипюе пздеияетемпературы происходит у»ссе сразоительио медлеппее. На и~стяжении нижних двух третей шахты температура шшилсэетея примерно от 800 да 600, в верхней же части шахты падение температуры происходит опять лесколько быстрее, В области верхнего отверстия лампы — «еееса«аье — температура выходящих газов все еще достигает примерно 200'. Своеобразная форма домны обусловливаиши слодующвз|и требованиями: во-ларвых, необходпыо достаточное пространство для быстрого расширения газов дутьн, происходящего в зоне заплечиков (что обусловлено образовапием окиси углерода и нагреванием); во-вторых, пеобходимо обеспечить беепрепвтствовноа расширение забрасываемой сперху загрузки при опускании ае во вса более сильно нагретые час~и почи.
1)пже уровия фуры, в «горищ, собирается расплавленное железо. Под печи — се основанпе,— постоянно покрытый расплавленным железом, имеет сводчатую форму, для предотвращения всплываппя кирпичей на поверхность жидкого желоза вследствие ах значите« ысо меньшего удельного веса. Забрааывааыая через колов|пик руда нагревается в верхней части шахты горячими калашниковыми газамя и одновременно обезвоживается. Восстановление окиси железа(Ш) окисью углерода изчияаотся )оке ниже 400'. Опо сиачала ведет к образованию окиси железа(11, Ш) Гг,,О|, а затем н нижней половине шахты при температуре выше 700' образуется мота.,|ли|еское»ссазезо, сначала в твердом н очень пористая состояния: )Усе«мал группа периодической сиспмим следует аапазать нсе отверстил почи, так чтобы ее содержимое было по возможности предохрапепо от доступа воздуха и поторь тепла. При зтнх условпах иногда удается пустить в ход доменную йечь даже после месячного перермна в работе.
«'оаогаг<икоеь<с «азм, содержащие еще до згз сожженного углерода з виде окиси, после ошстки <щ пмлп ггспольнуют для подогрена воздуха, вдуваемого н печь (оп должен иметь температуру около 800 ), и для приведения в действие воздуходувок. Шлак используют для пропчзолгтвл плит дл»г мостовой, цемента (юкелезямв портленд-цемент») и строительного ь,ыгин (<онлановый камень»), г(усуи, обрззующкйсл в результате доменного процессе, чс«тпчно находит применение без дальнейшей переработки. Однако гораздо большая его часть идет н и«рсдс» на сталь или массо« (новкое) железо.
Передел чугуна. Чугун, получонпый в доменной печи, наряду с примесями кремния, марганца, фос<рора (н обычно серы) всегда содержит значительные количества ре »брода. Вследствие итого оп хрупок и пе поддается ковке н прокатке; прн сильном нагревании чугун плавится сразу в противоположность конному железу и стали, которые размягчаются задолго до плавления. Переработку чугуна в ковкое нгелезо называют пере<уелолг, нлн (брпшееаниез«.
Передел (фрьппсваиие) чугуна в кричиом горке. Старейшим способом получения конкого железа гш чугуна является гдрищсеаг<исс кричгюл серие. Б емкости, выложенпок иа чугунных плит (лорис), плавят чугун на дрссесиои <Реле; для усилении горония Р н с. 30. Передел в иричшгм горне. ГоРн с обгюп<ев чугуннммп пинт«ми. Псд Е ИОП<ет Охпс<НЛетьоп водой, исъодвщсасп в дане г. Обг»озующ»<сел прн горении горячие гезм, проходя нел очагом 3 дап пггсчезрнтс»<»поги поло<реп». пегдееают нехолпщвасп тем чугуа, г<уедндспзчсннмй для следующей седан. Честь отходящих газов перед вмхоДом в дммовую трубу вроходнт черве измору «В там вю Реезст воздух, который выем продусветсп над плсиовем горне 5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
