Купуємо лам чавунних виробів

Станки, різні форми, девері, засліпки, решітки, плити з чавуну

Купуємо лам чавунних виробів. Станки, різні форми, девері, засліпки, решітки, плити.
Бурі залізниці містять залізо переважно у формі водного окису (2Fe2O3*3H2O). Ця руда досить поширена в природі; в Росії видобувається на Уралі (напр., Бакальський Крапель, обслуговальний майже всі південноунівські заводи), у деяких центральних губернях і на півдні (Керченські бурі залози). З різновидів цієї руди назвемо: звичайні бурі залозки; бобові та оолітові руди — у формі округлених зерен різної величини, іноді окремих, іноді пов'язаних глиною або кремнеземом; болотні та орітні руди — землисті, іноді вивернули маси, відкладні з води. Останній різновид трапляється в північних губернях Росії та Фінляндії. Всі бурі залізниці відновляться набагато легше червоних і магнітних.
Шпатовий залоз'як містить залізо у формі вуглекислої солі (Fe2CO3). Обладнане ця руда, крім заліза, містить марганець і ін. метали, і рідко буває зіпсована наявністю фосфору; ці якості, а також легка відновленням, роблять її досить придатною для вироблення чавуну. У Росії шпатовий залоз'як трапляється, між іншим, на Уралі (Златоустовськ. горн, округ), а багата на гриню різновид у формі сферичних ком'їв, тому що сферосидерит — у Кромському ведмеді Орловської губ. Інша різновид — вугільний залоз'як (блекбанд), що містить, крім глини, багато кам'яного вугілля, у великій кількості міститься в Англії, де становить головний матер'ял для виплавлення чавуну. Перш ніж розпочати виплавлення металу з руди, останню підготують подрібненням, промивкою, вивітрюванням, найчастіше жиганням у купах або в особливих печах, наприклад, обертальних, на кшталт тих, хто є для обпалювання цементу. Під час випалювання руди, між іншим, видаляється частина сірки, що міститься в ній.
Підготовлена в такий спосіб руда надходить у дорожню піч разом із паливом (вуглецем) і флюсами; така засипка наклика. колодкою. Вугілля — деревне або викопане — слугує, по-перше, для розвитку досить високої температури, по-друге — відновлює металеве залізо з його сполук, що є в руді, згоряючи не тільки завдяки кисню припливу повітря, але й завдяки кисню, що міститься в цих сполуках; флюси (плавні), наприклад, вапняк, слугують для того, щоб багата кремнеземою кам'яниста або землиста складана частина руди (т. трійка порода) легше плавилася, звільняючи залізо. Розплавлені шлаки разом із рідким металом стікають у нижню частину печі та, розташовуючись поверх рідкого металу внаслідок свого меншого уд. ваги, оберігають метал від окиснення.
2. Домінна піч або домна представляє піч шахтного типу; конструктивні відмінності її від раніше розглянутих нами шахтних печей — вапняно-обпалювальних тощо, зумовлюються її великими розмірами, вельми високою температурою випалювання і застосуванням пристосувань для вдування гарячого повітря та для вловлювання горючих кошникових газів.
Стінки домни складаються із шамотної цегли різної вогнетривкості, залежно від паняної в цій частині печі температури; заплічики та лещади іноді складають із динасу. Зовні кладка оточена залізним кожухом, у найгарячішій частині печі охолоджуваним водою, щоб зменшити знос цегляної кладки. Кругом печі влаштована залізна конструкція, стійки якої підтримують вантаж усіх платформ, сходів, повітродувних і газовідвідних труб та ін. Наконечники або сопла фурм робляться бронзові, з подвійними стінками, що охолоджуються безперервно протікають у їх полостях водою.
Для завантаження в домну руди, флюсів і палива, кілошник забезпечений особливими закривами, наприклад, воронки, що закривається дзвіноподібним клапаном, який на момент засипання підіймається й потім знову закриває кілошник; мета затвора — запобігти викидання з печі полум'я під час завантаження. Деталі пристрою закривів ми тут не описуються. Під час печі є ковшниковий підйом, вертикальний або похилий, що подає наверх завантажувані в піч матер'яли; саме завантаження нерідко здійснюється за допомогою автоматичних пристосувань, не вимагаючи присутності робітників біля кілошника.
На деяких із наших уральських заводів, що працюють на деревному вугіллі, ще збереглися старі домни порівняно невеликих розмірів, з товстими стінами без металевих кожухів, колон і ін. Найвища температура в домовій печі — безпосередньо над фурмамі, де відбувається горіння коксу, може доходити до 1600 °C і, починаючи звідусіль, поступово знижується догори.
3. Процеси, що відбуваються в доміні. Процеси ці полягають у наступному. Азот вдувного повітря не бере участь у них і проходить піч, майже не піддаючись змінам (збільшується невелика кількість синеродистих сполук); кисень же повітря, спалюючи над фурмами паливо, дає вуглекислий газ, більшу частину якого, проходячи через шари сильно нагрітого палива, звертається в окис вуглецю. Окис вуглецю, так само, відновлює огидну дію окису заліза, звертаючи її спершу в закис, а потім і в металеве залізо, за чим відновлювальна дія окису вуглецю слабшає в міру розведення її утвореним вуглекислим газом і, у разі відомої пропорції їхньої суміші, припиняється. Тому ковшникові гази, крім азоту (52-60% за об'ємом) і вуглекислого газу (в середньому приблизно 12%), завжди містять багато (25-30%) пального окис вуглецю, а отже, можуть бути використані як паливо.
Крім зазначених вище реакцій, у присутності окислів заліза відбувається ще розпад частини окису вуглецю на вуглець і вуглекислий газ, що виділяється в надзвичайно дрібнороздробленому вигляді вуглець поглинається губчастою, пористою поверхнею заліза, що утворився, і привертає останнє в чавун, що має набагато нижчу точку плавлення, ніж залізо. Такі зміни газів на шляху проходження їх вгору, від фурм до колодки. Якщо ж мивернемося до змін, що зазнають твердих речовин — рудой, флюсами та паливом у разі їхнього поступового опускання назустріч газам, то побачите наступне. У верхній частині шахти, де температура досить невисока, відбувається лише їх зігрівання теплими газами, що протікають, супроводжуване випаровуванням води, що міститься в них. Опускаючись далі та досягаючи температури приблизно 300° Ц., лід починає відновлюватися, як зазначено вище, окиснюючись; ще нижче за температури 700-90°, відбувається розпаду вуглекислих сполук, що розміщуються в колищі, — вапняків, шпатового залізника та поглинання залізом вуглецю. Ще нижче, у нижній частині заплечиків, відбувається плавлення, отриманого чавуну, й утворення шлаків, які стікають назовні вниз; нарешті, безпосередньо над фурмами, де маси стікаються з розпеченим добілом коксом, відбувається безпосереднє відновлення дією вуглецю більшої частини сполук заліза, що залишилися невідновленими раніше: тут же відбувається відновлення кремнію, марганцю та фосфору.
Безпосереднє відновлення вуглецем, що відіграє важливу роль під час оброблення важко відновлюваних руд, може відбуватися з достатньою повнотою тільки за дуже високої температури; якщо внаслідок яких — або причин (напр., неправильний склад шахти, відкривна теч у стінках фурми тощо температура в домне знизиться, то остаточне відновлення стає неповним і залишилися нерозкладні окиси заліза утримуються в шлаках, які отримують у такому разі темний, майже чорний колір.
Продуктивність домни залежить від її розмірів, від властивостей руди та палива, також від сорту виплавлюваного чавуну, і буває від 100 до 300 тонн чавуну на добу, а іноді й більше; наприклад, великі домни Сев. Америки в деяких випадках давали до 700- 800 тонн на добу.
4. Дуття. Необхідне для горіння повітря вдувається в дорожню піч за допомогою повітродувних машин, найчастіше горизонтальних поршневих, влаштованих на кшталт насосів подвійної дії та схожих у рух паровою машиною, а на новітніх заводах — двигунами внутрішнього згоряння, що працюють на кошникових газах (або на газі коксівальних печей, якщо такі є під час заводу).
Турбовентилятори, що представляють безпосереднє з'єднання вентилятора з паровою турбіною, поки ще мало поширені. Запобіжний тиск повітря, що вдувається, проти атмосферного звичайного від 0,3 до 0,5 атм.; у особливо великих американських домен іноді до 1 атм.
Про кількість потрібного повітря й про необхідну продуктивність повітродувальних машин можна скласти поняття за такими цифрами: сучасна домова піч, не з великих, у разі добової виплавки 150 тонн чавуну витрачає майже 140 тонн коксу та 400 тонн руди з вмістом 38% заліза, всього приблизно 540 тонн твердих речовин; на виплавляння 1 тонни чавуну витрату