Доменная печь: различия между версиями
| [отпатрулированная версия] | [отпатрулированная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
мНет описания правки |
дополнение, источники |
||
Строка 25:
Низкая стоимость кокса в сравнении с древесным углем, его высокая механическая прочность и удовлетворительное качество чугуна явились основанием для последующей повсеместной замены органического топлива минеральным. Наиболее быстро этот процесс закончился в Великобритании, где к началу XIX в. почти все доменные печи перевели на кокс, тогда как на континенте Европы минеральное топливо начали использовать позже{{sfn|Бабарыкин|2009|с=17}}.
11 сентября [[1828 год в науке|1828 г.]] [[Джеймс Бомон Нилсон]] получил патент на использование горячего дутья ([[Великобритания|британский]] патент № 5701)<ref>{{cite book|author=Woodcroft B.|title=Subject-matter index (made from titles only) of patents of invention, from March 2, 1617 (14 James I.), to October 1, 1852 (16 Victoriae)|location=London|year=1857|pages=347|url=https://books.google.com/books?id=VwkzAQAAIAAJ&pg=PA347}}</ref> и в 1829 г. осуществил нагрев дутья на заводе Клайд в [[Шотландия|Шотландии]]. Использование в доменной печи нагретого только до 150 °С дутья вместо холодного привело к снижению удельного расхода [[Каменный уголь|каменного угля]], применяемого в доменной плавке, на 36 %. Нилсону также принадлежит идея повышения содержания [[кислород]]а в дутье. Патент на это изобретение принадлежит [[Бессемер, Генри|Генри Бессемеру]], а практическая реализация относится к 1950-м годам, когда было освоено производство кислорода в промышленных масштабах
19 мая [[1857 год в науке|1857 года]] [[Каупер, Эдуард Альфред|Э. А. Каупер]] запатентовал [[Доменный воздухонагреватель|воздухонагреватели]] ([[Великобритания|британский]] патент № 1404)<ref>{{cite book|author=Woodcroft B.|title=Chronological Index of Patents Applied for and Patents Granted, For the Year 1857|year=1858|publisher=Great Seal Patent Office|location=London|pages=86|url=https://books.google.com/books?id=M64y20bUR7AC&pg=PA86}}</ref>, также называемые регенераторами или кауперами, для доменного производства, позволяющие сэкономить значительные количества кокса.
Во второй половине XIX века, с возникновением и распространением сталеплавильных технологий требования к чугуном стали более формализованными — они подразделялись на передельные и литейные, при этом для каждого вида сталеплавильного передела были установлены четкие требования, в том числе и но химическому составу. Содержание кремния в литейных чугунах было установлено на уровне 1,5—3,5 %. Они делились по категориям в зависимости от величины зерна в изломе. Существовал еще отдельный сорт литейного чугуна — «гематитовый», выплавляемый из руд с низким содержанием [[фосфор]]а (содержание в чугуне до 0,1 %).
Передельные чугуны различались по переделам. Для пудлингования использовался любой чугун, при этом от выбора чугуна ([[Белый чугун|белый]] или [[Серый чугун|серый]]) зависели свойства получаемого железа. Для [[Бессемеровский процесс|бессемерования]] предназначался серый чугун, богатый [[марганец|марганцем]] и [[кремний|кремнием]] и содержащий как можно меньше фосфора. [[Томасовский процесс|Томасовским способом]] перерабатывали низкокремнистые белые чугуны со значительным содержанием марганца и фосфора (1,5—2,5 % для обеспечения правильного теплового баланса). [[Передельный чугун]] для [[основность|кислой]] мартеновской плавки должен был содержать лишь следы фосфора, тогда как для [[основность|основного]] процесса требования по содержанию фосфора не были столь строги{{sfn|Карабасов|2014|с=93}}.
При нормальном ходе плавки руководствовались видом [[шлак]]а, по которому можно было ориентировочно оценить содержание в нем четырех главных составляющих его оксидов (кремния, кальция, алюминия и магния). Кремнеземистые шлаки при застывании имеют стекловидный излом. Излом шлаков, богатых [[Оксид кальция|оксидом кальция]] — камневидный, [[оксид алюминия]] делает излом фарфоровидным, под влиянием [[Оксид магния|оксида магния]] он принимает кристаллическое строение. Крмнеземистые шлаки при выпуске вязки и тягучи. Кремнеземистый шлак, обогащенный оксидом алюминия становится более жидким, но еще может вытягиваться в нити, если оксида кремния в нем не менее 40—45 %. Если же содержание оксидов кальция и магния превышает 50 %, шлак становится вязким, не может течь тонкими струйками и при застывании образует морщинистую поверхность. Морщинистая поверхность шлака говорила о том, что плавка «горячая» — при этом кремний восстанавливается и переходит в чугун, следовательно, в шлаке становится меньше оксида кремния. Гладкая поверхность имела место при выплавке белого чугуна с невысоким содержанием кремния. Оксид алюминия придавал поверхности шлака чешуйчатость.
Индикатором хода плавки был цвет шлака. Основный шлак с большим количеством оксида кальция имел при выплавке графитистого «черного» чугуна в изломе серый цвет с голубоватым оттенком. При переходе к белым чугунам он постепенно желтел вплоть до коричневого, а при «сыром» ходе значительное содержание оксидов железа делало его черным. Кислые, кремнистые ишаки при тех же условиях меняли свой цвет от зеленого до черного. Оттенки цвета шлака позволяли судить о присутствии марганца, который придает кислым ишакам аметистовый оттенок, а основным — зеленый или желтый{{sfn|Карабасов|2014|с=94}}.
== Описание и процессы ==
Строка 102 ⟶ 110 :
== Литература и источники ==
* {{Книга|автор=Бабарыкин Н. Н.|заглавие=Теория и технология доменного процесса|ответственный=|издание=|место=Магнитогорск|издательство=ГОУ ВПО "МГТУ"|год=2009|страницы=15|страниц=257|isbn=|isbn2=|ref=Бабарыкин}}
* {{Книга|автор=Карабасов Ю. С., Черноусов П. И., Коротченко Н. А., Голубев О. В.|заглавие=Металлургия и время: энциклопедия. Т. 6. Металлургия и социум. Взаимное влияние и развитие|ответственный=|издание=|место=Москва|издательство=Изд. Дом МИСиС|год=2014|страницы=|страниц=224|isbn=978-5-87623-536-7|isbn2=|ref=Карабасов}}
* Толковый металлургический словарь. Основные термины / ''Под ред. В. И. Куманина''. — М.: Рус. яз., 1989. — 446 с. — ISBN 5-200-00797-6.
* ''Ефименко Г. Г., Гиммельфарб А. А., Левченко В. Е.'' Металлургия чугуна. — Киев.:Выща школа, 1988. — 352 с.
| |||