ПРИЛОЖЕНИЕ (краткое изложение)

ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА

Сырье: железная руда.

Вспомогательные материалы: кокс (иногда природный газ), воздух, обогащенный кислородом, флюсы (известняк, доломит).

Основной химический процесс: содержащийся в руде оксид железа (III) восстанавливается оксидом углерода (II):

[pic]

Кокс сгорает до оксида углерода (IV), при этом выделяется теплота, необходимая для расплавления железа, шлаков, а также проведения самой реакции:

[pic]

Оксид углерода (IV) восстанавливается коксом до оксида углерода (II):

[pic]
Побочные процессы: одновременно восстанавливаются оксиды других элементов, содержащихся в железной руде:

[pic]

Содержащаяся в руде тугоплавкая примесь (оксид кремния) удаляется в виде шлака взаимодействием с оксидом кальция:

[pic]

Оксид кальция образуется при разложении известняка или доломита:

[pic]

Особенности технологического процесса: чугун получают в специальных печах — домнах. В верхнюю часть домны (колошник) подают последовательно сырье и вспомогательные материалы, в нижнюю (горн) продувают противотоком воздух, предварительно нагретый в регенераторе за счет сжигания колошникового газа. Производство непрерывное (однако засыпание шихты и выпуск чугуна производятся периодически), используются теплота реакции и принцип противотока.

Основной продукт: чугун.

Состав: сплав железа, содержащий более 2,5% С; 0,3—5% Si; до 1% Mn;
0,1% S и 0,2% Р, иногда легирующие металлы (Аl, Сr, Ni и др.).

Свойства: самый дешевый металлический материал, обладает хорошими литейными и антифрикционными свойствами, износостойкостью, способностью гасить вибрации. Различают передельный, литейный и легированный чугун.
Легированный чугун отличается жаростойкостью и коррозионной стойкостью.

Применение: передельный чугун — для производства стали; литейный — для изготовления поршней, цилиндров, тормозных барабанов, шестерен, деталей автомобилей (задний мост, картер, ступицы и др.); легированный — для изготовления дверец мартеновских печей, колосников, деталей паровых котлов, печной арматуры, футерованных плит, газотурбинных установок.

Побочные продукты: шлак, колошниковый газ.

Утилизация побочных продуктов: шлак используют при производстве гравия, щебня, цемента, шлаковой ваты, колошниковый газ — для обогрева воздухонагревателей.

ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ

Сырье: чугун, металлолом, оксиды железа.

Вспомогательные материалы: воздух, обогащенный кислородом, добавки
(например, оксид кальция, ферромарганец).