Технология изготовления корпусных литых деталей станков из чугуна, страница 2

«дмение»- дутье). В Европе  это произошло в 13-14 вв.  В  них получали только  жидкий продукт – чугун - непрерывным процессом. Первые доменне печи были высотой  около 10 м, топливом в них был древесный уголь. Появление доменных печей приве-ло к коренному  изменению процесса плавки в  сыродувном горне: вследствие  посте-пенности процессов нагрева, протекает  полнее,  снизилось содержание FeO  в шлаке, выгорание углерода из  железа сократилось, и  увеличилось  насыщение  железа углеродом, т.е. образуется чугун с более низкой температурой плавления.

В 1735 году для выплавки чугуна был применен кокс (из каменных углей). В 1828 впервые  стали  подавать  в доменную  печь  нагретый  воздух  (Нельсон, Шотландия)

С 1857 для этого  стали  применять  регенеративные  кирпичные  воздухонагреватели (Э. Каупер). К  числу дальнейших  усовершенствований доменной плавки следует от-

нести: вдувание  в  доменную печь  паровоздушного  дутья   применение  воздушного дутья, обогащенного  кислородом. Повышение давления газов в рабочем пространст-

ве , вдувание угольной пыли, агломерация, получение окатышей и др.

     В России  первые  доменные печи были построены в 1632 году ( под Тулой). Пер-вый уральский чугун был получен в  1701 году. В развитие доменного производства большой   вклад   внесли  отечественные   ученые   М.В. Ломоносов,   Н.А. Кулибин, М.А. Павлов, А.А. Байков, М.А. Курако, И.П. Бардин, М.В. Луговцов.

Сырые материалы и их подготовка.

К сырым материалам относят руды, топливо и флюсы.

Железные руды.

Железными рудами называют горные породы,  содержащие полезный  металл

(железо), извлечение которого экономически целесообразно при данном уровне развития техники . Экономическая целесообразность определяется в первую очередь величиной браковочного коэффициента,  которая зависит от физических              

свойств, химического состава, условий добычи руды. По мере развития техники пределы коэффициента снижаются, переработке подвергаются все более бедные руды.

Содержание железа в земной коре составляет 4,2% (4-е место после кислорода, кремния и алюминия). Вследствие относительно высокого сродства к кислороду в земной коре оно в чистом виде не обнаруживается, а встречается в соединениях с кислородом и двуокисью углерода.

Руда состоит из рудного минерала, пустой породы и примесей. Главными рудными минералами являются гематит, магнетит, водные окислы железа, сидерит, ильменит, пирит. Гематит (Fe2O3) –безводная окись железа- содержит 70% железа.

Руда, образованная им называется также красным железняком, она обычно чистая по вредным примесям.  Магнетит (Fe3O4)  характеризуется содержанием железа 72.4%. Магнитный железняк в природе распространен меньше, чем гематит, он труднее восстановим, загрязнен примесью серы. Водные окислы железа (бурые железняки ) включают гидрогематит, гетит, лимонит и др. Они характеризуются содержанием железа 59-69%,  высокой пористостью и восстановимостью, рыхлостью и сопровождаются марганцем и фосфором.  Сидерит (FeCO3) содержит

48.2% железа. Руды с сидеритом (шпатовый железняк) высоковосстановимы, могут переходить в бурые железняки. Ильменит (FeTiO3) содержит 36.8% железа, находится в рудах, называемых титаномагнетитами, трудновосстановимых и дающих густые и тугоплавкие титанистые шлаки. Пирит (серый колчедан) содержит железо

( 46.6%) в виде  FeS2 . Он не образует руды, используется в химической промышленности.

Пустая порода железных руд – это балластные соединения, не содержащие железа.

Важное свойство пустой породы – ее химический состав, определяющий основность шлака, образующегося при расплавлении породы (Ош).

CaO + MgO

                                        Ош =  -----------------.

                                                   SiO2 + Al2O3

     Нормальный доменный шлак имеет Ош = 0.9+1.4. Ценной является самоплавкая руда с  Ош = 1 (Рудногорское месторождение в восточной Сибири).

     Примеси в железной руде бывают полезными  (Mn ,Cr, V ,W ,Mo) и вредными