* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

603 МАРТЕНОВСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО 604 месей в п е р и о д п л а в л е н и я и б о л ь ш и й у г а р железа (по Кемпбелу). в) О к и с л ы ж е л е з а в в и д е р у д ы и о к а ­ л и н ы, в промежуток времени между нача­ лом плавления чугуна и концом плавления ж е л е з а , окисляют энергично кремний, фос­ фор, марганец и отчасти у г л е р о д . К а ж д а я отдельная струйка чугуна, стекая на под и встречая н а своем п у т и свободные окислы железа, лишается в большей или меньшей мере у к а з а н н ы х составных частей и, распо­ л а г а я с ь н а поду под слоем железистого ш л а ­ к а , п р о д о л ж а е т т е р я т ь и х в тем б о л ь ш е м к о ­ личестве, чем больше введено было в ванну руды или окалины. Н а п р . в опытных плав­ к а х , проведенных в основной печи, с различ­ ной присадкой руды, при расплавлении уго­ р а л о п р и м е с е й (в % ) : Присадка 5% 15% руды с 20 08 95 Si 95 97 97 МП 63 80 82 Р 10 58 94 - Как видно из этих цифр, кислород руды пре­ жде всего окислял кремний и марганец, а за­ тем у ж е у г л е р о д и ф о с ф о р . г) К о н с т р у к ц и я п е ч и . В н е г л у б о ­ кой ванне (плоский под) достигается более высокое отношение поверхности окисления к весу м е т а л л а и потому более значительный угар примесей железа в период плавления; глубокая ванна замедляет скорость выгора­ ния всех примесей и уменьшает угар железа. д) М е л к и й с к р а п ( с т р у ж к и , о б р е з к и кровельного железа, обручное железо) сво­ ей б о л ь ш о й п о в е р х н о с т ь ю о к и с л е н и я у с ­ коряет выгорание примесей железа в ванне, н о вместе с т е м в ы з ы в а е т у в е л и ч е н н ы й у г а р и самого железа. е) В з а в и с и м о с т и от с о с т а в а п о д а происходит изменение химич. состава ван­ ны после окончания п л а в л е н и я , потому что этот п р о ц е с с з а т я г и в а е т с я н а п р о д о л ж и т е л ь ­ ный п р о м е ж у т о к времени, в течение к-рого на первые порции расплавившегося металла о к а з ы в а е т в л и я н и е с о с т а в ш л а к а , не о д и н а ­ ковый на основном и кислом поду. К а к и во всех процессах передела, первым продуктом о к и с л е н и я Fe, S i и Мп я в л я е т с я д в о й н о й с и ­ ликат железа-марганца, содержащий в дан­ н о м с л у ч а е н е с к о л ь к о б о л ь ш е S i O ( о к . 46— 4 7 % ) , чем т р е б у е т ф о р м у л а R S i 0 ( о к . 4 5 % Si0 ). Стекая на о с н о в н о й под, такой ш л а к растворяет известь в большем и л и мень­ ш е м к о л и ч е с т в е , с м о т р я п о i°, п р е в р а щ а я с ь частью в с и л и к а т Са. Восстановление Si уг­ леродом ванны в присутствии извести невоз­ м о ж н о , поэтому окисление Si наосновномпод у идет б ы с т р о и о д н о в р е м е н н о с п л а в л е н и ­ ем. Н а к и с л о м поду о б р а з у ю щ и й с я п р и плавлении силикат растворяет SiO пода и делается более к и с л ы м ; восстановление из него Si вполне в о з м о ж н о и действительно происходит, усиливаясь с увеличением кон­ ц е н т р а ц и и S i O в ш л а к е , С в в а н н е и (° в п е ­ ч и . П о э т о м у б . и л и м . п о л н о е о к и с л е н и е Si при плавлении на кислом поду возможно л и ш ь п р и н е в ы с о к о й t° н а ч а л а п р о ц е с с а и в присутствии сильно железистых шлаков. В з а в и с и м о с т и от у с л о в и й о к и с л е н и я S i и д е т и в ы г о р а н и е С: п е р в ы й в с е г д а п р е д о х р а н я е т от о к и с л е н и я в т о р о й , п о э т о м у н а о с н о в н о м a 3 2 a a п о д у к к о н ц у п л а в л е н и я в а н н а будет с о д е р ­ ж а т ь м е н ь ш е С, ч е м н а к и с л о м . Д л я Мп д о л ­ ж н о наблюдаться обратное явление: полу­ ч а ю щ а я с я от о к и с л е н и я з а к и с ь м а р г а н ц а в о с ­ станавливается углеродом. И т а к п р и одина­ ковом начальном составе металлич. шихты в а н н а к к о н ц у п л а в л е н и я будет с о д е р ж а т ь н а о с н о в н о м п о д у S i и С м е н ы р е , а Мп—-боль­ ш е , чем н а к и с л о м . Ч т о к а с а е т с я Р и S, т о они в кислые ш л а к и не переходят совсем, а на основном поду успешно у д а л я ю т с я из метал­ л а п р и с о б л ю д е н и и у с л о в и й , о к - р ы х будет сказано далее. В т е ч е н и е 1-го п е р и о д а н а о к и с л е н и е п р и ­ месей ж е л е з а и д е т 70—80% в с е г о п о т р е б н о ­ г о д л я э т о г о к и с л о р о д а , и л и ш ь 2 5 % его (в среднем) передается расплавленному метал­ л у в о 2-м п е р и о д е п р о ц е с с а к а к ч е р е з п о с ­ редство ш л а к а , т а к и непосредственно рудой. В основном ш л а к е SiO насыщен известью, и п о н я т н о , ч т о с в о б о д н ы е з а к и с и Fe и Мп в о к и с л и т е л ь н о й а т м о с ф е р е (т. е. н а п о в е р х н о ­ сти в а н н ы ) п е р е х о д я т в R 0 , ч т о ж е к а с а е т с я к и с л о г о ш л а к а , т о , х о т я он имеет и з б ы т о к S i O , a Fe и М п з а к л ю ч а ю т с я в н е м в в и д е с и i л и к а т о в , с и л и к а т ы э т и п р и в ы с о к о й t° р а з л а ­ г а ю т с я к и с л о р о д о м : з а к и с и Fe и Мп п е р е х о ­ д я т в высшие степени окисления, a SiO де­ л а е т с я с в о б о д н ы м , т . к . н и R 0 н и R 0 не д а ю т к р е м н е к и с л ы х с о е д и н е н и й . F e 0 обра­ з у е т с я л и ш ь в т в е р д о м ш л а к е , ж и д к и й ж е мо­ жет содержать в растворе л и ш ь F e 0 точно так ж е , к а к и М п 0 , если кислый ш л а к за­ к л ю ч а е т в себе М п . В ы с ш и е о к и с л ы д и ф ф у н ­ дируют во всю массу ш л а к а и на поверхно­ сти с о п р и к о с н о в е н и я с м е т а л л о м о к и с л я ю т его примеси, переходя в закиси, к-рые снова окисляются на поверхности ванны. Т . о . ус­ танавливается непрерывная передача кисло­ рода продуктов горения примесям железа. Если в ванну забрасываются крупные кус­ к и р у д ы , т о они ч а с т ь ю п о г р у ж а ю т с я в м а с ­ су металла, т а к что окисление его примесей и д е т и н е п о с р е д с т в е н н о з а счет к и с л о р о д а р у ­ д ы , п о л у ч а ю щ а я с я ж е и з нее FeO р а с т в о р я е т ­ ся в шлаке. В начале второго периода на к и с л о м поду п р о д о л ж а ю т окисляться Si и Мп, выго­ р а н и е ж е С и н а о с н о в н о м п о д у идет с н а ч а л а в я л о , т а к к а к t° в а н н ы н е д о с т а т о ч н о в ы с о ­ к а д л я хода эндотермич. реакции окисления С з а счет к и с л о р о д а FeO, с в я з а н н о й к р е м н е ­ земом в кислом ш л а к е и д а ж е свободной маг­ н и т н о й о к и с ь ю в о с н о в н о м . П о мере с о г р е в а ­ н и я в а н н ы о к и с л е н и е С в с е б о л е е и более усиливается, вызывая явление к и п е н и я в а н н ы выделяющимися пузырьками окиси углерода. Кипение производит перемешива­ ние ш л а к а с металлом, выравнивает состав и х в р а з н ы х ч а с т я х в а н н ы , способствует получению однородного металла, достаточ­ н о о ч и щ е н н о г о от S и Р и н а к о н е ц о д и н а к о в о п р о г р е т о г о в о в с е й е г о м а с с е . П о д к о н е ц 2-го периода кипение ослабевает, несмотря на до­ с т и ж е н и е н а и в ы с ш е й f°, т . к . к о н ц е н т р а ц и я С в в а н н е д е л а е т с я о ч е н ь н и з к о й . От э т о г о ж е п е р е с т а е т в о с с т а н о в л я т ь с я FeO, п е р е х о д я ­ щ а я в металл и з ш л а к а , что в свою очередь д е л а е т н е о б х о д и м ы м в о с с т а н о в л е н и е ее в в е ­ дением раскислителей в виде т. н. добавоч­ н ы х м а т е р и а л о в . В основной печи окисление ж е л е з а принимает более широкое развитие,^ a 3 4 a a 2 3 3 4 2 3 3 4 3 4