Выплавка чугуна и стали и их применение



Сталь, встречающаяся на каждом шагу в виде корпусов автомобилей, труб, дверных ручек, кастрюль и гвоздей, в природе находится в виде руды – камней с включениями железа, которое еще надо каким-то образом достать. Выплавка металла осуществляется в несколько этапов, начиная с закладки в доменную печь и заканчивая отливом готовых форм.

Первой стадией всегда является домна. В нее помещают добытую породу и нагревают до температуры сверх 1000 градусов по Цельсию, а в результате получают чугун одного из двух видов: либо передельный, который идет по «конвейеру» дальше, либо литейный, являющийся окончательным продуктом и применяющийся в изготовлении кованых решеток, цилиндров и коленчатых валов автомобильных двигателей, сантехнического оборудования (раковин и ванн).

Один из первых аппаратов для выплавки стали работал посредством кислородно-конвертерного процесса: залитый в емкость чугун подвергался на высоких температурах продуванием снизу воздухом. Благодаря окислению содержащихся в нем примесей на выходе получалась почти чистая сталь. Однако основным способом на протяжении длительного времени все же являлся мартеновский. Его суть заключается в следующем: порционно подаваемая шихта (передельный чугун, железная руда, металлолом), находящаяся в отражательной печи, подвергается жару, образующемуся в результате сгорания газов и остающемуся внутри из-за огнеупорности ее стен. Нагрев превышал отметку в полторы тысячи градусов по Цельсию. Температура в цехе была на пределе человеческой выносливости, а задымление был способен убрать только вентилятор дымоудаления крышный или свежий воздух. Этот метод не используется для выплавки высоколегированного металла, содержащего примеси хрома, никеля, молибдена, кобальта и других дорогостоящих химических элементов.

В последнее время распространение получил электротермический способ выработки, основанный на питании обычным переменным током. Подобным образом же работают индукционные и дуговые аппараты. Среди достоинств несомненное первенство принадлежит высокому качеству получаемого продукта. Из-за увеличения численности последних видов в производстве доля мартеновских печей в общем объеме снижается.

Если человек планирует купить воздуховоды или другое изделие из стали, которое должно обладать повышенной прочностью и стойкостью к коррозии, он должен обратить внимание на маркировку, обозначающую содержание в металле легирующих добавок. Лучшими свойствами обладают медь, хром, никель и некоторые другие, причем их содержание может достигать 50%. Их, соответственно, обозначают буквами Д, Х, Н. Буква М принадлежит молибдену.