Производство на чугун - основата на черната металургия
В историята на човечеството има период под иметоЖелязна епоха. По това време аналогичните продукти, изработени от желязо, заменят каменните инструменти на труда. Въпреки че този метал в малки количества се топи и много по-рано. Всъщност беше желязо, добито от метеоритите. Например, железни предмети са открити на паметниците на Ирак и Сирия. А "датата на раждане" на тези паметници е 27 век пр.н.е. Но истинска технологична революция се е случила вече, когато хората се научиха да миришат желязо от желязна руда. Първоначално се научи да се занимава в Западна Азия, след което тази технология стигна до Гърция, Италия и постепенно се разпространи в цяла Европа. Този процес е усъвършенстван в продължение на много векове и постепенно производството на чугун и стомана стана основа за други отрасли на националната икономика.
И основният процес в леярната промишленосте процес на домейн. И той се случва в доменна пещ. Съвременната доменна пещ е мощно и високопроизводително съоръжение и в него от огромното количество заряд и взрив е топенето на чугун. Топилната металургия се нарича смес от суровини, която се подава в пещта за по-нататъшно претопяване. Това е желязна руда в комбинация с гориво. И горивото, без което производството на желязо в пещта става невъзможно, обикновено е кокс, който понякога се заменя с въглищен прах или природен газ. Кокс - това са същите въглища, които са калцинирани без достъп до въздуха. Той има висока температура на горене и е добро гориво за доменните процеси.
Доменната пещ е проектирана така, че производствотоЧугунът в него е непрекъснат процес. Желеният оксид и въглеродът се движат непрекъснато по вала на пещта и въздухът се придвижва към тях. Въглеродът се съдържа в кокса, който в този процес играе двойна роля. При изгаряне то загрява самата пещ до желаната температура и в същото време образува CO газ. И с помощта на този газ железен оксид се превръща в метал. В резултат на тази реакция се получава въглероден диоксид, който се отделя в горната част на пещта и течен метал, който се отделя в долната част на пещта. И този процес се спира само когато се налага да се ремонтира доменната пещ. Обикновено при такива ремонти се променят вътрешните тухли (облицовка), които в крайна сметка избледняват.
И производството на чугун в такава пещ може да бъдеда се опише с помощта на прости уравнения. Въздухът, който се издухва в пещта, влиза в контакт с кокса и "го прави" да гори. Последният изгорен образува въглероден моноксид, който е в газообразно състояние. Този газ играе основна роля в намаляването на железния оксид. И това възстановяване възниква, когато температурата на смес от руда и кокс достигне 600-700 градуса. В резултат на това се образува твърдо, но гъсто и поресто желязо. След това се спуска към долната, по-гореща част на пещта, където се топи и се освобождава навън.
Но тези уравнения могат да се използват само заидеална система. Тоест желеният оксид трябва да бъде чист, без примеси, същото важи и за въглерода. А въздухът за издухване трябва да се състои от един кислород. Тогава производството на чугун ще върви гладко и в съответствие със схемата, описана по-горе. Но всъщност съдържа много желязна руда (50%) на отпадъци, рок, който се състои главно от силикати. И въздуха, както всеки знае, се състои основно от азот, който просто преминава през пещта, не реагира. Но основният проблем е точно в силикатите. И така, че те са отделени от желязо и изтеглен от пещта, тези силикати трябва да бъдат приведени в течно състояние. А силикатите се разтопяват само след взаимодействие с CaO вар. И за тази цел в пещта заедно с руда се заплаща определена сума на варовик (поток). горната му част е разположена в доменната пещ, и след това се превръща в съответната реакция вар. И силикатни примеси желязна руда, реагиращи с тази вар стопяват в течно състояние и освобождават от шлака доменна пещ. И шлаката от това е малко по-малко от самия чугун.
И след втвърдяване такава шлака се превръща в aстъкловидният материал е с тъмен цвят. И в близкото минало, близо до металургичните предприятия, можете да видите цели планини от този материал. Но сега производството на чугун стана по някакъв начин безполезен, защото шлаката в нашето време е намерила широко приложение. Използва се като пълнител за бетон и като железопътен баласт. От нея се произвежда шлаката, а с нея се прави и противоплъзгащо покритие на пътищата. Веществото, произведено от доменна пещ, вече е основата за производството на стомана и основата за всички видове стоманодобивна промишленост.
