Фрагмент для ознакомления
2
1. Продукция доменного производства и ее использование в промышленности
Продуктами доменного производства являются чугун, шлак и доменный газ.
Чугун выпускают из доменных печей от 4 до 6 раз в сутки через чугунную летку. Когда чугун выпущен, летку снова закрывают огнеупорной глиной. Для этого применяют специальное приспособление — пневматическую или паровую пушку.
Чугуны, предназначенные для использования в твердом виде на других металлургических и машиностроительных заводах, заливают на разливочных машинах в металлические формы.
Машина состоит из бесконечной цепи, на которой укреплены металлические формы. С одной стороны машины в эти формы заливают жидкий чугун, а на другом конце образовавшиеся чушки чугуна грузят в вагоны. В доменных печах выплавляют чугуны и доменные ферросплавы. Больше всего выплавляется передельных чугунов (содержащих 3,5 ÷ 4,2%С; 0,3 ÷ 1,5% Si; 1,5 ÷ 3,5%Mn; 0,03 ÷ 0,05%S), которые идут для производства стали и составляют 80—90%, затем литейных чугунов 8—17% и доменных ферросплавов 2 — 3%.
Для машиностроительной промышленности используются главным образом коксовые литейные чугун, в том числе и природно-легированные, содержащие Cr, Ni, Ti, V и другие элементы. Кроме различных чугунов, в доменных печах выплавляются также ферросплавы: ферросилиций с 9÷13% Si; ферромарганец c 70 ÷ 80% Мn; зеркальные чугуны с 10 ÷ 25% Мn. Доменные ферросплавы применяют при плавке стали и различных чугунов для фасонного литья. На 1 кг сгоревшего кокса в доменной печи образуется около 3-4 м3 газа. Доменный газ при выходе из доменной печи содержит 8 — 50 г/м3 пыли, состоящей из пылевидной руды и истёртого в порошок топлива, и флюсов. Доменные газы для промышленного использования подвергаются очистке: грубой — в сухих очистителях, устанавливаемых около доменной печи; полутонкой — в специальных мокрых газоочистителях до содержания пыли 0,3—0,5 г/м3 или тонкой до содержания пыли 0,02 г/м3. Последнюю применяют при пользовании газа в двигателях внутреннего сгорания. Доменные шлаки выпускают в шлаковозные ковши и перевозят для грануляции к специальным установкам, где водой или паром шлак раздробляют до размеров гравия.
Шлаки используют для производства цементов, шлаковых кирпичей, гравия и шлаковой ваты.
2. Кристаллическое строение металлов. Понятие о химическом соединении.
Для описания атомно-кристаллической структуры пользуются понятием пространственной или кристаллической решетки. Кристаллическая решетка представляет собой воображаемую пространственную сетку, в узле которой располагаются атомы (ионы), образующие металл.
Наименьший объем кристалла, дающий представление об атомной структуре металла во всем объеме, получил название элементарной кристаллической ячейки (решетки).
Для характеристики элементарной ячейки задают шесть величин: три ребра ячейки a, b, c и три угла между ними α, β, γ. Эти величины называют параметрами кристаллической решетки. Кристаллические решетки бывают простыми (атомы только в вершинах решетки) и сложными. Металлы образуют одну из следующих высоко симметричных сложных решеток с плотной упаковкой атомов: кубическую объёмно-центрированную (ОЦК), кубическую гранецентрированную (ГЦК) и гексагональную (ГПУ) (рис. 2.1).
Рис. 2.1 - Кристаллические решетки металлов: а – ОЦК, б – ГЦК, в - ГПУ
Расстояние между ближайшими параллельными атомными плоскостями, образующими элементарную ячейку, называют периодом решетки, измеряется в нанометрах (1нм = 10-9см = Е= 10-8см). Периоды решетки металлов находятся в пределах 0,2 – 0,7 нм.
Для ОЦК: a, b, c; a = b = c.
Для ГЦК: a, b, c; a = b = c.
Для ГПУ: а, с; с/а = 1,633 (к Zn не относится)
Число атомов в каждой элементарной ячейке (плотность упаковки – равняется числу атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку).
Координационное число – под ним понимают число атомов, находящихся на равном и наименьшем расстоянии от данного атома. Чем выше координационное число, тем больше плотность упаковки атомов: ОЦК: расстояние (min) между атомами, на этом расстоянии от рассматриваемого атома находится 8 соседей – К8, ГЦК: К12, ГПУ: Г12 (с/а = 1,633).
Коэффициент заполнения ячейки (плотность укладки) – определяется как отношение объема, занятого атомами к объему ячейки: ОЦК: 68%, ГЦК: 74%
ГПУ: 74%. Для характеристики величины атома служит атомный радиус, под которым понимается половина расстояния между ближайшими соседними атомами. Атомный радиус возрастает при уменьшении координационного числа.
Химические соединения образуются между элементами А и В, сильно отличающимися по химическим и физическим свойствам. Соотношение атомов элементов, входящих в химическ
Показать больше
