* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Ж
CaSO4 + 4С = CaS + 4CO, МnО + С = Мn + CO, SiO2 + 2С = Si + 2CO. В расплавленном металле сера присутствует в виде сульфида FeS, фосфор — в виде фосфида Fe3P кремний — в виде , силицида SiC, а избыточный углерод — в виде карбида Fe3C (цементита). Содержащиеся в руде примеси кварцевого песка и оксида алюминия, которые снижают выход чугуна, удаляют при плавке с помощью флюсов — известняка или доломита. Последние, разлагаясь до оксидов CaO, MgO, связывают примеси в легкоплавкий шлак, содержащий СаSiO3 и MgSiO3 и предохраняющий от окисления поверхности расплавленного металла. Выходящие из домны газы называются доменными или колошниковыми газами. Примерно на одну треть по объёму они состоят из угарного газа СО, поэтому их используют как топливо для подогрева воздуха, поступающего в доменную печь. Чугун, представляя собой твёрдый раствор углерода в железе, содержит
Доменный газ
Загрузка руды, кокса и флюса 800 °С CаCO3 = CaO + CO2 Воздух Fe2O3 + 3CO = = 2Fe + 3CO2 1000 °С CO2 + C = 2CO 1300 °С
Воздух
C + O2 = CO2 1900 °С
Воздух Шлак
Чугун Кислород
Схема доменной печи
Принцип действия кислородного конвертера
также кристаллы графита и цементита Fe3C. Различают несколько видов чугуна, отличающихся по свойствам и цвету излома. Белый чугун содержит углерод в виде цементита. Он обладает большой твёрдостью, но хрупок, плохо обрабатывается резанием. Почти весь белый чугун идёт на передел в сталь (т. н. передельный чугун); из него изготовляют также валки и ролики прокатных станов. Серый чугун содержит включения графита, хорошо видные на изломе. Он менее хрупок, чем белый, и используется для изготовления маховых колёс, радиаторов водяного отопления. Добавка в расплав небольшого количества магния вызывает выделение графита не в виде пластинок, а в форме шарообразных включений. Такой модифицированный чугун обладает высокой прочностью и используется для изготовления коленчатых валов двигателей. Зеркальный чугун, содержащий 10–20% марганца и ок. 4% углерода, — раскислитель при производстве стали. Чугуны, легированные нике-
197