Рис. 65. Позолота на центрпльной главе Успенского собора в Коломне

7.2. Основы производства

Сырье. Основным сырьевым компонентом для получения металлов являются рудные горные породы. Цветные металлы в рудах содержатся в небольших количествах, в железных рудах количество металла достигает 70%. Наиболее часто для производства металла используют красный, магнитный бурый и шпатовый железняк. В руде, кроме железа, имеется так называемая пустая порода, состоящая из раз-летных природных химических соединений и, в данном случае, вредных примесей серы и фосфора. Алюминиевые руды, преимущественно бокситы, содержат 50—60% оксида алюминия (глинозема).

Основы технолопш. Основные технологические операции при производстве металлических материалов: обработка сырья, дозировка, плавка, формование. При необходимости изменить эстетические характеристики лицевой поверхности применяют механические и химические способы ее отделки, лаки, краски, наносят тонкие металлические или полимерные пленки (см. описание свойств металлических материалов).

Обработка сырья предполагает дробление, промывку, обогащение железных руд. В процессе плавки получают металлы, после формования — металлические материалы.

При производстве чугуна кроме железной руды используют агломерат, получаемый спеканием руды с известняком, флюсы — известняк или доломит. Эти компоненты повышают эффективность процесса производств в доменных печах — огромных вертикальных шахтах высотой до 30 м объемом до 5 ООО м³. В качестве топлива используют кокс. Руду, агломерат, кокс и флюсы загружают в домну перемежающимися слоями, которые постепенно передвигаются вниз под влиянием собственной массы. Горение кокса поддерживается воздухом, предварительно подогретым до 600—900 X в воздухонагревателях.

Образующийся при горении оксид углерода восстанавливает чистое железо; одновременно восстанавливаются содержащиеся в руде марганец, сера, фосфор и кремний. Частично взаимодействуя с оксидом углерода, восстановленное железо образует карбид железа; в результате процесса науглероживания железа содержание углерода в чугуне возрастает до 3—4%. Образовавшийся чутуи плавится и стекает в горн (нижнюю часть) печи.

Выплавляют передельные чугуны (80—90 % выплавки), применяемые для производства стали, и литейные серые чугуны — для производства строительных изделий.

Основные способы производства стали — кислородно-конвертерный. мартеновский и электроплавильных"!. Конвертерную сталь получают в стальных футерованных сосудах (конвертерах) емкостью 100—350 т и мощностью до 4,5 млн т стали в год, продувая жидкий чугун кислородом с углекислым газом или водяным паром. Одна из причин широкого распространения этого способа получения стали — высокая производительность. Процесс плавки длится не более 30 мин.