ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Возникновение и сущность конвертирования чугуна донной продувкой. 57. Бессемеровский процесс. 58. Томасовский процесс Кислородно-конвертерный процесс и технико-экономические предпосылки его развития из "Общая металлургия " В результате бурного развития техники, промышленности вообще и металлургической в частности стало необходимым готовить специалистов в области физики твердых металлов, физико-химии расплавов, получения редких элементов и чистых металлов, автоматики, кибернетики и некоторых других. [c.9] В основу подготовки инженеров-металлургов новых профилей легли курсы университетского типа и предметы специализации. [c.9] В связи с уплотнением учебных планов стало неизбежным объединение ряда традиционных классических курсов, например Металлургия чугуна , Металлургия стали , Электрометаллургия , а иногда и других в один общий курс, как например, Основы металлургического производства или Металлургия черных и цветных металлов . [c.9] Обеспеченность объединенных курсов учебной литературой недостаточна, и коллектив авторов взял на себя задачу создать учебник, удовлетворяющий курсу Металлургия черных и цветных металлов , для специальности 0405-физико-химические исследования металлургических процессов . [c.9] За основу книги была взята программа этого курса, однако авторы полагают, что студенты ряда других специальностей, имеющих схожие курсы, смогут удовлетвориться предлагаемым учебником, что значительно расширит круг его читателей. [c.9] Авторы учебника стремились по возможности отразить все новое и передовое в практике производства чугуна, стали, ферросплавов и цветных металлов. Особое внимание уделено выявлению условий и возможностей повышения качества металла. [c.9] Необходимость изложения обширного материала в учебнике ограниченного объема не позволила уделить много места теории, однако все технологические вопросы и проблемы в учебнике рассмотрены с позиций современной науки. Специальное изложение теории отсутствует также и потому, что авторы стремились избежать повторений предыдущих курсов. [c.9] Из-за ограниченности объема в учебнике сознательно сокращено изложение второстепенных проблем. [c.9] Тысячелетия назад человек научился добывать и использовать самородные металлы, а затем сплавы меди (бронзу) и железо. В отдаленные времена было известно лишь несколько металлов золото, серебро, медь, олово, свинец, железо, ртуть и сурьма. По мере развития культуры число используемых металлов увеличивалось. К концу XVIII в. оно составляло около 20, а к концу XIX в. достигло 50. В настоящее время из 104 элементов Периодической системы Д. И. Менделеева свыше 75% составляют металлы. [c.10] Исторически сложилась промышленная классификация металлов на две основные группы черные и цветные. К черным металлам относится железо и его сплавы (чугун, сталь, ферросплавы), а также марганец и хром. Все остальные металлы объединены в общую группу цветных, которая в свою очередь подразделяется на легкие (алюминий, магний, титан и др.), тяжелые (медь, никель, свинец, цинк, олово), малые цветные металлы (кобальт, кадмий, молибден, вольфрам, сурьма, ртуть, висмут), благородные (золото, серебро, платина и платиноиды), а также редкие и радиоактивные металлы. [c.10] Среди металлов железо по своему значению занимает особое место. С железом и его сплавами неразрывно связано развитие материальной культуры и технический прогресс. [c.10] Ведущее значение среди металлов железо сохраняет и в современном обществе. В общемировом производстве металлов свыше 90% приходится на железо и его сплавы. Производство черных металлов в значительной степени определяет уровень технического развития, составляет основу современной техники и культуры. [c.10] Преимущественному применению в самых разнообразных областях техники и в быту черные металлы обязаны своими ценными физическими и механическими свойствами. Этому способствовало также широкое распространение в природе железных руд и сравнительная простота и дешевизна производства чугуна и стали. [c.10] Железо известно человеку уже в течение нескольких тысячелетий. На территории СССР, в Причерноморье, по археологическим данным, железо начали использовать более 3000 лет назад. Вначале железо получали в кострах, затем в специально устроенных плавильных ямах — сыродутных горнах. В горн, выложенный из камня, загружали легковосстановимую руду и древесный уголь. Дутье, необходимое для горения угля, при помощи мехов подавалось снизу горна. Образующиеся газы (СО) восстанавливали окислы железа. Невысокие температуры и наличие железистых шлаков позволяли получить в горне только малоуглеродистое железо, притом в тестообразном состоянии. Такой способ получения мягкого железа существовал до XII—XIII в. [c.10] Сначала чугун был нежелательным продуктом, уменьшающим выход железа, и его не умели использовать для изготовления изделий и орудий труда. После того как были обнаружены литейные свойства чугуна, его стали применять для различного рода отливок. Позднее в XIV в. был найден способ передела чугуна в ковкое железо — так называемый кричный процесс. Переплавляли чугун в кричном горне. В разогретый горн на раскаленный древесный уголь загружали чугун и высокожелезистые шлаки. Постепенно плавясь и стекая вниз, чугун подвергался окислительному воздействию дутья и железистого шлака. При этом происходило окисление его примесей (кремния, марганца и углерода). [c.11] Передел чугуна в кричных горнах давал возможность получить малоуглеродистое железо более высокого качества, чем сыродутное железо. Экономически целесообразным оказалось сначала выплавлять из руд чугун, а затем перерабатывать его на ковкое железо. [c.11] Таким образом, возник двухстадийный способ получения железа, сохранивший свое значение до настоящего времени. [c.11] Со временем конструкция домниц изменялась (увеличивалась высота и поперечное сечение, улучшался профиль) и возрастала их производительность. Постепенно домница превратилась в доменную печь (середина XIV в.). [c.11] Наиболее важные усовершенствования в металлургии чугуна и стали произошли в период с XVIII по XIX век. Замена древесного угля — коксом (1735 г.) применение паровых воздуходувных машин (конец XVIII в.), применение нагрева дутья (1828 г.) и переход к закрытому колошнику (1832 г.) произвели коренные и принципиальные изменения в доменном процессе. [c.11] Вернуться к основной статье