Сталь — сплав железа с углеродом, процентное содержание которого благодаря особой обработке (легированию) уменьшено до количества, не превышающего 1,2 %. В современной металлургии для получения стали из чугуна используются три способа: мартеновский,' бессемеровский и томасовский. Основным сырьем, для получения стали служат белый чугун, металлолом и отходы (стальной скрап), а также добавки в виде кремния, марганца, хрома, никеля, меди и др. для получения сортов стали с заранее заданными свойствами.

Наиболее распространенный способ получения строи: тельных сталей — мартеновский (рис. 4). Этот .способ заключается в том, что на расплавленный чугун, помещенный в специальную печь, обложенную огнеупорами,

Рис. 3. Доменный способ получения чугуна

/ — подача руды; 2 — загрузка руды н добавок; 3 —бункер для кокса; 4 — колодный воздух; 5 — горячий воздух; 6—7 — продувка; 8 — доменная печь; 3 — выпуск горячего газа; 10 — выпуск расплавленного шлака; // — выпуск чугуна

Рис. 4. Мартеновский способ получения стали

1 — ванная печь; 2 — горячий воздух; 3 — регенераторы

а — наполнение; б — продувка; е — выпуск шлака; г — выпуск стали

Рис. S. Конвертерный способ полу* чения стали непрерывным потоком подается воздух с горячим газом, поддерживающим t= =2000 °С. Под воздействием такой температуры из расплавленной массы в течение 4—12 ч (в зависимости от требуемого качества стали) сгорает углерод, процентное содержание которого строго контролируется.

Кислородно-конвертерный способ получения стали, получающий в последнее время все большее распространение в мировой практике, состоит в продувке через расплавленный чугун горячей смеси воздуха с кислородом под давлением (рнс. 5). В результате в расплавленном чугуне сгорают углерод и вредные примеси.

В зависимости от состава внутренней огнеупорной обкладки конвертера способ называется бессемеровским (кислая обкладка) либо томасовским (основная футеровка). Томасовский способ выплавки стали не гарантирует требуемые качества, поэтому данная сталь для строительных конструкций в стране не применяется.

Рис. 6. Производство стали в электропечах

/ — угольные электроды; 2 — на« полнение; 3 — поворотная платформа; 4 — сталь; 5 — шлак

Наиболее качественные многократно легированные стали получают в специальных электрических печах (рис. 6). Максимальная температура около 2200 °С достигается с помощью электродуги, возникающей между двумя угольными электродами. Достоинство способа в том, что на расплавленный металл не попадают вредные элементы из воздуха и газа, как это имеет место в первых двух способах. Сталь, полученная любым методом, отливается в специальные формы и отправляется в таком виде для дальнейшей обработки по производству проката, литья и других изделий.

Алюминий — самый распространенный на земле металл, он составляет около 8,1 % земной коры. Его получают из бокситов с содержанием глинозема 40—60 %, а также из нефелинов и алунитов с содержанием глинозема 22—32 %• Ввиду высокой температуры плавления глинозема (2040°С) и сравнительно низкой температуры плавления алюминия (657 °С) существует единственный способ получения алюминия с помощью электролиза глинозема. В результате электролиза, т. е. совокупности процессов электрохимического окисления-восстановления, возникающих на поверхности погруженных в электролит электродах при прохождении через них электрического тока, получают чистый алюминий.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒