химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

грева поступающего в фурмы воздуха. Перед' этим их обычно освобождают от пыли (в специальных камерах) и примесей органических веществ (промывкой водой в скрубберах).

15) В состав доменных шлаков входят главным образом СаО, Si02 и А12Оз. Шлакн эти часто используют для изготовления цемента (т. и. шлаковый цемент), бетона и искусственных камней. Иногда они

химически связывают содержавшиеся в исходной железной руде ценные примеси. Например, шлаки от выплавки керченских руд служат хорошим сырьем для получения ванадия.

16) При пользовании для дутья воздухом, содержащим повышенный (против обычного) процент кислорода, предварительный подогрев его становится излишним и кауперы могут быть упразднены. Вместе с тем кислородное дутье значительно

повышает производительность домны и улучшает качество побочных продуктов производства— газа и шлака. В частности, доменный газ, помимо резкого увеличения его калорийности (за счет газификации кокса), становится пригодным для различных каталитических синтезов. Таким образом, сама домна превращается в комплексный агрегат, одновременно вырабатывающий полупродукты для металлургической (чугун), химической (газ) и строительной (шлак) промышленности.

17) Для выплавки очень чистого железа, а также в бедных топливом странах пользуются иногда электрическими доменными печамн (рис. XIV-6), нагревание которых до необходимых температур достигается за счет поступающего к электродам А электрического тока. Воздух в подобные печи вовсе не вводят, а уголь загружают лишь в количестве, необходимом для восстановления руды. Часть образующихся газов возвращают обычно в домну (чтобы сохранить их тепло).

Рис. XIV-6. Схема Рис. X1V-7- Схема печи для прямого восстановления жеалектрической домен- леза,

иой печи.

18) «Я полагаю, что придет со временем опить пора искать способов прямого получения железа и стали из руд, мннуя чугун», писал Д. И. Менделеев в 1899 г. Действительно, в 1934 г. был значительно усовершенствован и вновь введен в металлургическую практику старинный способ добычи железа из руд, существенно отличающийся

от обычного доменного. Весь процесс получения металла проводится в слегка наклонной вращающейся печи (рнс. XV1-7), принципиально сходной с применяемыми для

выработки цемента. В печь непрерывно загружают измельченную смесь руды и топлива, которая затем постепенно продвигается к выходу, соприкасаясь по пути с идущим

ей навстречу током воздуха (содержащего примесь газообразного нлн пылевидного

топлива). За время своего пребывания в печи (6—8 ч) руда последовательно подвергается подогреву, восстановлению и спеканию. Так как конечный продукт до плавления

не доводится, он представляет собой легко разделяемую смесь небольших кусков шлака

и железного скрапа, содержащего около 95% Fe.

Метод прямого восстановления гораздо более неприхотлив, чем доменный: он открывает возможность использования низкосортного исходного сырья (бедные железом руды, пнритные огарки, шлаки медеплавильных заводов и т. п.) и дешевого топлива *" (каменноугольная мелочь, бурые угли и т. п.). Затраты па оборудование при этом методе также сравнительно невелики. Однако в описанном варианте по производительности и экономичности он уступает доменному.

Иначе обстоит дело при ориентировке на природный газ. По крайней мере, с 1971 г. в Гамбурге успешно работает завод прямого восстановления, а у нас проектируется создание большого металлургического комбината такого типа. Получаемое «губчатое железо» будет затем переплавляться на сталь в электропечах.

19) Диаграмма состояния системы Fe—С показана на рнс. XIV-8 (в несколько

упрощенном виде). Ограничиваемые на иен области отвечают устойчивому существованию (или сосуществованию) следующих составных частей: 1) жидкий сплав; 2) так называемый феррит — устойчивое при обычных температурах железо (a-Fe), кристаллизующееся по типу центрированного куба; 3) устойчивое в интервале 769—9П°С B-Fe, отличающееся от обычного железа отсутствием ферромагнетизма; 4) устойчивое выше 911 "С y-Fe, отличающееся от а- и 6-форм иной кристаллической структурой (куба с центрированными гранями) и способностью лучше растворять углерод; 5) т. и. цементит — карбид железа состава Fe3C (6,68% С); 6) т. н. перлит — смесь a-Fe и Fe3C с общим содержанием 0,9% С; 7) т. и. а у с т е и и т — смешанные кристаллы y-Fe и FejC; 8) т. н. ледебурит — эвтектическая смесь Fe3C и насыщенного им аустенита с общим содержанием С 4,2%.

Содержание углерода, %

Рис. XIV-8. Диаграмма состояния Рис. XIV-9. Схема конвертора,

системы Fe—С.

Как видно из диаграммы, структура малоуглеродистой стали при высоких температурах (около 1000 °С) отвечает аустениту. Продукт распада последнего при быстром охлаждении (т. и. мартенсит) характеризуется чрезвычайной твердостью. На этом основана закалка стали, применяемая при изготовлении резцов, сверл и т. д. Обычно при закалке стальное изделие нагревают приблизительно до 900 "С и затем опускают в холодную воду или масло. Хрупкость закаленных подобным образом изделий устраняют, выдерживая их некоторое время при 250—300 °С. Такой частичный «отпуск» ослабляет обусловленные внезапным переходом аустенита в мартенсит внутренние натяжения металла, и он, оставаясь чрезвычайно твердым, вместе с тем вновь становится достаточно прочным. Медленное охлаждение сильно нагретой стали ведет, напротив, к потере ею закалки, так как при этом создается возможность нормального перехода аустенита в смесь перлита с ферритом или цементитом.

Сталь умели изготовлять в Египте еще очень давно. Так, в каменной кладке пирамиды Хуфу (2900 лет до н. э.) было найдено стальное долото.

20) Температура затвердевания доменного чугуна обычно лежит около 1200 "С (причем переход из жидкого в твердое состояние сопровождается некоторым увеличением объема). Переработка его на сталь осуществлиется по двум основным методам — конверторному и мартеновскому.

21) При работе по конверторному методу (Бессемер, 1855 г.) пользуются специальным конвертором, схематически показанным на рис. XIV-9. Он представляет собой поворачивающий вокруг горизонтальной оси большой металлический сосуд, выложенный изнутри огнеупорной обкладкой и снабженный иа дне рядом отверстий, сквозь которые может нагнетаться воздух. После загрузки в конвертор определенной порции жидкого чугуна (непосредственно из доменной печи) сквозь металл пропускают сильную струю воздуха. При этом происходит энергичное сгорание содержащихся в чугуне С, Si и Мп (а также части самого Fe), сопровождающееся выделением из отверстия конвертора высокого столба пламени. После окончания процесса (о чем судят по внешнему виду пламени) конвертор наклоняют и полученное ковкое железо выливают в изложницы. Если нужно выработать ие железо, а сталь, дутье прекращают еще до выгорания углерода илн же после окончания дутья добавляют в конвертор большие нли меньшие количества богатого углеродом (но свободного от вредных примесей) чугуна. Для восстановления частично образующихся при дутье окислов железа часто применяют, кроме того, добавку небольших количеств таких восстановителей, как Мп (в виде ферромарганца), Si, AI и т. п.

22) Первоначально внутренияя обкладка конвертора делалась только из силикатных пород, содержащих много свободной SiOs и имеющих поэтому кислый характер.

Важнейшим недостатком такого процесса является неприменимость его к чугунам с

содержанием тросфора более нескольких сотых долей процента. Так как кислыми шлаками фосфор не связывается, он целиком остается в получающейся стали и сообщает

ей ломкость при обычных температурах.

Этого можно избежать, применяя обкладку конвертора жженым доломитом (Томас, 1878 г.), который, отщепляя при высоких температурах С02, дает смесь основных

окислов (СаО и MgO), связывающих фосфор путем образования фосфорнокислых солей Са и Mg. Образующийся при рассматриваемом процессе шлак (томас-шлак) оказался хорошим фосфорсодержащим минеральным удобрением, т. е. ценным побочным продуктом металлургического производства. Основной состав то-мас

страница 137
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
где обучают составлению документов
как купить билет на концерт через интернет
ремонт реек рулевых
узи в третьем триместре беременности цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)