Связанные понятия
Сталь (от нем. Stahl) — сплав железа с углеродом (и другими элементами), содержащий не менее 45 % железа и в котором содержание углерода находится в диапазоне от 0,02 до 2,14 %, причём содержанию от 0,6 % до 2,14 % соответствует высокоуглеродистая сталь. Если содержание углерода в сплаве превышает 2,14 %, то такой сплав называется чугуном. Углерод придаёт сплавам прочность и твёрдость, снижая пластичность и вязкость.
Ко́вка — это, как правило, высокотемпературная обработка давлением различных металлов, нагретых до ковочной температуры. Особым видом ковки является холодная ковка, осуществляемая без нагрева деформируемого металла.
До́менная печь , до́мна — большая металлургическая вертикально расположенная печь шахтного типа для выплавки чугуна и ферросплавов из железорудного сырья. Важнейшей особенностью доменного процесса является его непрерывность в течение всей кампании печи (от строительства печи до её капитального ремонта) и противоток поднимающихся вверх фурменных газов с непрерывно опускающимся и наращиваемым сверху новыми порциями шихты столбом материалов.
Пудлингование (англ. puddling) — металлургический процесс преобразования чугуна в мягкое малоуглеродистое железо. Суть процесса состоит в расплавлении чугуна в специальной печи без контакта с топливом и перемешивании расплавленного металла специальными штангами, на которых налипают частички расплавленного железа, постепенно формируя тестоподобную крицу массой до 40—60 кг. На выходе из пудлинговой печи полученную крицу проковывают и отправляют на плющение. Пудлинговое железо хорошо сваривается, обладает...
Литьё — заполнение чего-либо (формы, ёмкости, полости) материалом, находящимся в жидком агрегатном состоянии.
Упоминания в литературе
Сейчас все металлы принято делить на черные и цветные. Черные – это различные металлические соединения и сплавы железа. Наиболее распространены из них
чугун и сталь. Именно черные металлы составляют 95 % всей продукции мировой металлургии. Впрочем, по прогнозам некоторых ученых, эта цифра может существенно уменьшиться: развитие техники может сделать XXI век не «железным», а скорее «алюминиево-титаново-пластиковым». Все большее распространение получают легкие и прочные сплавы, композитные и синтетические материалы. Однако народным умельцам скорее всего и через сто лет придется иметь дело с «железками». Сталь, в зависимости от марок и добавок, может иметь самые различные свойства, достаточно хорошо обрабатывается и не слишком дорого стоит.
Углерод в
чугуне может находиться в виде карбида Fе3С. Такой чугун, называемый белым, обладает повышенной твердостью и плохо поддается механической обработке. В сером чугуне углерод находится в свободном состоянии в виде прослоек графита и только частично может быть в виде вторичных карбидов.
Следует отметить, что такая конструкция применяется в котлостроении уже лет, наверное, сто, за это время появилось множество новых материалов и технологий, однако серый
чугун , из которого отливаются секции теплообменника, по-прежнему привлекателен благодаря сочетанию приличной теплопроводности с высокой прочностью и коррозионной стойкостью.
Исключительно благотворное влияние на кинетику и энергетику восстановительных реакций в системе Si – C—O оказывает специфичная структура шунгитовых пород. Структура зажогинского шунгита представляет собой равномерное распределение силикатных минералов с размерностью частиц менее 10 мкм в углеродной матрице. Таким образом, создается тесный и развитый (до 20 м2/г) контакт между силикатами и углеродом. Это обстоятельство в свою очередь повышает роль твердофазных реакций в восстановительном процессе и создает ряд технологических преимуществ при использовании шунгитов для замены металлургического кокса и кремнеземистого сырья в процессе получения карбида кремния, выплавки кремнистых
чугунов и ферросплавов.
При современном доменном процессе получают
чугун белый, серый и ковкий, высокопрочный.
Связанные понятия (продолжение)
Вагра́нка — топливная печь шахтного типа (вертикальная), служащая для переплавки чугуна. Топливом служит преимущественно кокс, или антрацит, высокая температура при сжигании которых достигается посредством дутья (см. Воздуходувные машины).
Марте́новская печь (марте́н) — плавильная печь для переработки передельного чугуна и лома в сталь нужного химического состава и качества. Название произошло от фамилии французского инженера и металлурга Пьера Эмиля Мартена, создавшего первую печь такого образца в 1864 году.
Кри́ца — рыхлый ком размягченного губчатого железа в смеси со шлаком и частицами несгоревшего угля, образующийся при плавке железной руды в условиях низких температур (до 1300 °С). Название произошло от древнерусского «кръч» — кузнец. Также крицу называют сыродутным железом.
Переде́л (от рус. переделывать — делать заново, по-другому) — одна из стадий получения или переработки металла в чёрной и цветной металлургии. К переделам относятся: плавка и разливка металла, обжатие, прокат, трубное и метизное производство. Предприятия, реализующие часть полного металлургического цикла, называются передельными.
Отражательная печь — промышленная плавильная печь, в которой тепло передаётся материалу излучением от газообразных продуктов сгорания топлива, а также от раскалённой внутренней поверхности огнеупорной кладки печи. Отражательной печью обычно называют печи, применяемые для получения металлов и полупродуктов в цветной металлургии (выплавка штейна из медных руд или концентратов, свинца из свинцовых сульфидных концентратов, рафинирование меди, сурьмы, свинца, олова и др.), варки стекла, а также для расплавления...
Прока́тный стан — комплекс оборудования, в котором происходит пластическая деформация металла между вращающимися валками. В более широком значении — система машин, выполняющая не только прокатку, но и вспомогательные операции...
Прока́т в металлургии (металлопрокат) — продукция, получаемая на прокатных станах путём горячей, тёплой или холодной прокатки. Сортаментом называют совокупность прокатных профилей (форма поперечного сечения прокатанного изделия), отличающихся по форме и размерам.
Огнеупорный кирпич — кирпич, предназначенный для внутренней облицовки печей, каминов, дымоходов и дымовых труб. Огнеупорные кирпичи, бывшие в употреблении, называются огнеупорным ломом и используются в переработке.
Бессеме́ровский процесс , бессемерование чугуна, производство бессеме́ровской стали — в настоящее время устаревший метод передела жидкого чугуна в литую сталь путём продувки сквозь него сжатого воздуха, обычного атмосферного или обогащённого кислородом. Операция продувки производится в бессемеровском конвертере. Превращение чугуна в сталь происходит благодаря окислению примесей, содержащихся в чугуне — кремния, марганца и углерода (отчасти также железа) кислородом воздуха дутья. Несмотря на возрастание...
Горя́чее дутьё — в металлургическом производстве, подача в промышленный теплотехнический агрегат (печь) подогретого воздуха с целью уменьшения расхода топлива и увеличения пропускной способности. Горячее дутьё стало одним из самых важных изобретений промышленной революции, его внедрение позволило в течение короткого времени сократить расход топлива на единицу выплавленной стали втрое.
Ши́хта (нем. Schicht) — смесь исходных материалов, а в некоторых случаях (например, при выплавке чугуна в доменной печи) и топлива в определённой пропорции, подлежащая переработке в металлургических, химических и других агрегатах.
Шлак (нем. Schlacke) в металлургии — побочный продукт или отход от производства металла, после очистки от остатков ценных компонентов (обеднения) отправляемый в отвал. Однако в некоторых случаях основным продуктом плавки, содержащим наиболее ценный компонент сырья, является именно шлак (титановые шлаки, получаемые при плавке ильменитовых концентратов; ванадиевые шлаки, образующиеся при конвертировании ванадийсодержащего чугуна).
То́масовский проце́сс (томасирование чугуна), также известный как процесс Гилкриста—Томаса — один из видов передела жидкого (получаемого из доменной печи) чугуна в сталь конвертерным способом.
Сыроду́тная печь (сыроду́тный горн) — один из первых в истории металлургических агрегатов для получения металлического железа из руды путём химического восстановления. Название горна «сыродутный» (от «сырое дутье») появилось в середине XIX века, когда для подачи воздуха в доменные печи стали использовать мощные паровые машины, а сам воздух — подогревать. После этого архаичные печи, в которые дутье подавалось с помощью привода от водяных колёс, а тем более за счёт мускульной работы человека, быстро...
Серый чугун характеризуется высокими литейными свойствами (низкая температура кристаллизации, текучесть в жидком состоянии, малая усадка) и служит основным материалом для литья. Он широко применяется в машиностроении для отливки станин станков и механизмов, поршней, цилиндров.
Нержавеющая сталь (коррозионно-стойкие стали, в просторечье «нержавейка») — легированная сталь, устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах.
Ферромарганец — это сплав, основными компонентами которого являются марганец и железо. Добавление марганца повышает твёрдость стали, её антикоррозийные свойства и устойчивость к разрыву.
Штейн (от нем. Stein — камень) — смесь сульфидов железа, никеля, меди, кобальта и других элементов. Штейн — промежуточный продукт при получении некоторых цветных металлов (Cu, Ni, Pb и другие) из их сульфидных руд.
Ферросилиций используют в качестве раскисляющих и легирующих добавок для выплавки электротехнических, рессорно-пружинных, коррозийно- и жаростойких сталей.
Мехи ́ в технике — устройство для нагнетания воздуха. Чаще всего представляет собой мешок различной формы с клапанами и регуляторами. Служит для получения непрерывной воздушной струи и применяется в основном в кузнечном (кузнечные мехи) и стеклодувном деле, а также в некоторых музыкальных инструментах (таких, как волынка, гармонь и орга́н).
Труба ́ — длинное пустотелое, чаще цилиндрическое тело, промышленное изделие на основе полого профиля постоянного сечения для провода жидкостей, растворов, газа, пара и так далее.
Футеро́вка (нем. Futter «подкладка, подбой») — облицовка огнеупорными, химически стойкими, а также теплоизоляционными материалами, которым покрывается внутренняя поверхность металлургических печей, ковшей, топок котлов и прочего оборудования. Футеровка производится для обеспечения защиты поверхностей от возможных механических, термических, физических и химических повреждений. В горно-металлургической промышленности футеровка используется для защиты оборудования, связанного с перегрузкой и перевозкой...
Литейное производство — отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных деталей и заготовок путём заливки расплавленного металла в форму, полость которой имеет конфигурацию требуемой детали.
Жесть — холоднокатаная отожжённая листовая сталь толщиной 0,10—0,36 мм (по ГОСТ Р 52204-2004) с нанесёнными защитными покрытиями из олова или специальными покрытиями, напр. лаком, цинком, хромом и другими. Выпускается в листах размерами 512—1000 × 712—1200 мм или в рулонах шириной до 1 м, массой до 15 тонн.
Горн (устар., поэтич. горнило) — 1) металлургическая печь с отношением высоты к ширине меньше единицы; 2) устаревший военный термин, использовавшийся в Русском государстве в XVI-XVII веках: подземный подкоп, проделанный под стены осаждённой крепости, с тем чтобы вызвать их обрушение после сжигания его деревянных подпорок (позднее — после подрыва порохового заряда). Устройством осадных горнов занимались умельцы под названием горокопы.
Тигель (от нем. Tiegel — горшок) — это ёмкость для нагрева, высушивания, сжигания, обжига или плавления различных материалов. Тигли — это неотъемлемая часть металлургического и лабораторного оборудования при литье различных металлов, сплавов, и пр. Отличительной особенностью тиглей является применение для их конструкции огнеупорных материалов и высокоустойчивых к различным воздействиям металлов и сплавов.
Бето́н (от фр. béton) — искусственный каменный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотнённой смеси, состоящей из вяжущего вещества (например, цемент), крупных и мелких заполнителей, воды. В ряде случаев может иметь в составе специальные добавки, а также не содержать воды (например, асфальтобетон).
Конве́ртер (англ. converter, от лат. convertere — превращать) — аппарат (вид печи) для получения стали из передельного расплавленного чугуна и шихты продувкой воздухом или технически чистым кислородом. В настоящее время чаще применяется кислород, который подается в рабочее пространство конвертера через фурмы (под давлением около 1,5 МПа). Такой метод получения стали называют конвертерным или кислородно-конверторным. Более половины всей стали в мире получается конвертерным способом.
Дуговая сталеплавильная печь — электрическая плавильная печь, в которой используется тепловой эффект электрической дуги для плавки металлов и других материалов.
О́бжиг — тепловая обработка материалов или изделий с целью изменения (стабилизации) их фазового и химического состава и / или повышения прочности и кажущейся плотности, снижения пористости.
Инструмента́льная углеро́дистая сталь — сталь с содержанием углерода от 0,7 % и выше. Эта сталь отличается высокой твёрдостью и прочностью (после окончательной термообработки) и применяется для изготовления инструмента.
Сплав — макроскопически однородный металлический материал, состоящий из смеси двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов.
Огнеупорные материалы (огнеупоры) — неметаллический материал с огнеупорностью не ниже температуры 1580 °C, используемый в агрегатах и устройствах для защиты от воздействия тепловой энергии и газовых, жидких, твердых агрессивных реагентов. Изготавливаются на основе минерального сырья и отличаются способностью сохранять без существенных нарушений свои функциональные свойства в разнообразных условиях службы при высоких температурах. Применяются для проведения металлургических процессов (плавка, отжиг...
Водяное колесо — механическое устройство для преобразования энергии падающей воды (гидроэнергии) в энергию вращательного движения с тем, чтобы на оси колеса можно было совершать работу. При подъёме воды на некоторый уровень в ней запасается соответствующая этому уровню потенциальная энергия, поэтому падающая вода может совершать работу. Обратное преобразование применяется в гребных колёсах, используемых в качестве движителя на судах.
Цемент (лат. caementum — «щебень, битый камень») — искусственное неорганическое гидравлическое вяжущее вещество. Один из основных строительных материалов.
Асбестоцемент — огнестойкий материал, состоящий из цемента с внедрением асбестовых волокон. Наличие в структуре волокон асбеста выполняет несущую роль и именно его наличие способствует повышению огнестойкости.
Подробнее: Асбоцемент
Ши́фер (нем. Schiefer — сланец) — обобщённое (разговорное) название облицовочных стеновых и кровельных строительных материалов. Чаще всего под шифером понимают асбестоцементный шифер или сланцевый шифер.
Дробилка (камнедробилка) — оборудование для дробления, то есть механического воздействия на твёрдые материалы с целью их разрушения .
Штамповка (штампование) — процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке подвергаются металлы или пластмассы. Существуют два основных вида штамповки — листовая и объёмная. Листовая штамповка подразумевает в исходном виде тело, одно из измерений которого пренебрежимо мало по сравнению с двумя другими (лист до 6 мм). Примером листовой штамповки является процесс пробивания листового металла, в результате которого получают перфорированный металл (перфолист...
Сли́ток или чу́шка — брусок металла. Слитки могут обладать разной массой, формой и категорией. При этом термин слиток чаще всего используется применительно к цветным и драгоценным металлам, тогда как термин чушка — к черным металлам.
Армату́ра — совокупность соединённых между собой элементов, которые при совместной работе с бетоном в железобетонных сооружениях воспринимают растягивающие напряжения (балки), а также могут использоваться для усиления бетона в сжатой зоне (колонны).
Мети́з ы (акроним от «металлические изделия») — обобщённое название широкого спектра разных товаров из металла. В понятие входят все изделия, которые получаются из металла. Условно их можно разделить по назначению на промышленные и широкого назначения.
Прока́тка — процесс пластического деформирования тел на прокатном стане между вращающимися приводными валками (часть валков может быть неприводными). Энергия, необходимая для осуществления деформации, передаётся через валки, соединённые с двигателем прокатного стана.
Конструкцио́нная сталь — сталь, которая применяется для изготовления различных деталей, механизмов и конструкций в машиностроении и строительстве и обладает определёнными механическими, физическими и химическими свойствами. Конструкционные стали подразделяются на несколько подгрупп.
Чёрные мета́ллы (разг. черме́т) — железо и сплавы на его основе (стали, ферросплавы, чугуны). К чёрным металлам также зачастую относят ванадий, марганец и, иногда, — хром. Эти металлы используются главным образом при производстве чугунов и сталей. Чёрные металлы составляют более 90 % всего объёма используемых в экономике металлов, из них основную часть составляют различные стали. Основным элементом, придающим сплавам железа разнообразные свойства, является углерод.
Упоминания в литературе (продолжение)
Тигельные индукционные плавильные печи используются для выплавки драгоценных металлов, меди, алюминия, магния, стали,
чугуна . Емкость тигля может иметь объем от нескольких килограммов до нескольких сотен тонн. Сама печь может быть вакуумной, открытой, компрессионной, газонаполненной. Для питания печей используются токи низкой, средней и высокой частоты.
В целях защиты от коррозии чугунные трубы внутри и снаружи необходимо покрывать расплавленным нефтяным битумом или слоем забеленного
чугуна высокой прочности. Помимо антикоррозийного эффекта, покрытие способно сделать внутреннюю поверхность труб более гладкой.
Б?ССЕМЕР (bessemer) Генри (1813–1898), английский изобретатель. Имел св. 100 патентов на изобретения в различных областях техники. Занимаясь в 1854 г. проблемой улучшения тяжёлого артиллерийского снаряда, пришёл к выводу о необходимости более совершенного способа получения литой стали для орудийных стволов. В 1856 г. Бессемер запатентовал конвертер для передела жидкого
чугуна в сталь без подвода теплоты – продувкой воздухом. Такая технология получила название бессемеровского процесса. В 1860 г. изобрёл вращающийся конвертер с подачей воздуха через днище и цапфы. Выдвинул идею бесслитковой прокатки стали.
Следующий вариант – чугунный теплообменник. Он характеризуется стойкостью к коррозии и долговечностью.
Чугун предъявляет высокие требования к соблюдению правил проектирования и эксплуатации котла. Его неравномерный нагрев (например, из-за появления отложений в надгорелочной части при использовании плохо подготовленной воды) вызывает растрескивание материала. Существует также понятие «низкотемпературная коррозия» – растрескивание чугунного теплообменника из-за разности температур в зоне нагрева и месте входа в него воды из обратной линии системы отопления. Чтобы избежать этого, в схему включают дополнительный элемент – четырехходовой смесительный клапан, добавляющий в «обратку» на входе в котел горячую воду из прямой линии. Если вместо обещанных 20 лет эксплуатации чугунный теплообменник прослужил сезон, продавец, как правило, сославшись на несоблюдение условий эксплуатации, отказывается бесплатно выполнить замену теплообменника, стоимость которого часто составляет 50–60 % стоимости котла. К сожалению, наиболее уязвимыми оказываются именно дорогие импортные котлы, и связано это с высокой технологией литья, позволяющей изготавливать теплообменники с более тонкими стенками. Уместно сравнение чугунного теплообменника с качественным мощным автомобилем: при условии высоких эксплуатационных расходов он будет служить долго и надежно, обеспечивая необходимый комфорт.
Химическую очистку радиатора нельзя производить любым травящим реактивом, поскольку среди них есть такие, которые взаимодействуют с металлом и разрушают его. В системе охлаждения двигателя применяются различные по своим свойствам металлы. Так, радиатор выполняется из латуни или оцинкованной стали, головка блока двигателя из алюминиевого сплава, а блок цилиндров из
чугуна или алюминиевого сплава. При очистке реакция должна происходить между накипью и химическим реактивом без воздействия на металл. Промышленные реактивы для удаления накипи представляют собой химические вещества, применяемые для этой цели. Их добавляют в воду радиатора и включают двигатель. Время работы двигателя определяется инструкцией изготовителя реактива. После остановки двигателя из системы охлаждения спускают жидкость и тщательно ее промывают.
Для экономии газа в Лондоне было принято проводить широкие трубы при низком давлении, поэтому не допускались трубы со внутренним диаметром меньше 1,3 см. Любая труба, проложенная где-либо в доме, должны была быть из ковкого
чугуна и окрашена в два слоя масляной краской. Стоимость газа в это время варьировалась от 3 шиллингов до 3 шиллингов 6 пенсов за 1000 кубических футов, то есть, газовое освещение обходилось в 16 раз дешевле, чем свечи. Именно из-за дешевизны газа многие богатые дома Лондона вообще им не пользовались, расценивая наличие газа показателем низкого общественного статуса. Они так и пережили со свечами весь период расцвета газового освещения, сразу перейдя на электричество, которое на первых порах было очень дорого.
В то же время
чугун – довольно хрупкий материал, и существенную опасность для выполненных из него отопительных приборов представляют гидравлические удары, которые нередко случаются при эксплуатации систем центрального отопления. В этой связи были ужесточены нормативы по испытательному давлению на разрушение чугунных радиаторов. Согласно ГОСТу 31311-2005, введенному в действие 1 января 2007 г., его значение должно не менее чем в три раза превышать максимальное избыточное рабочее давление прибора. В СТО НП «АВОК» 4.2.2-2006 «Радиаторы и конвекторы отопительные» установлена минимальная толщина стенки литого чугунного радиатора – 2,7 мм.
Правильная плита изготавливается из стали, серого
чугуна . Может быть монолитной или иметь ребра жесткости. Плита имеет большую массу (в 80–150 раз большую массу, чем масса молотка). Рабочая поверхность плиты должна быть ровной и чистой. Устанавливают плиты на металлические или деревянные подставки, обеспечивающие горизонтально-устойчивое положение приспособления. Плиты выпускаются следующих размеров: 400 × 400; 750 × 1000; 1000 × 1500; 1500 × 2000; 2000 × 2000; 1500 × 3000 мм.
Металл применяют только для изготовления элементов крепления отдельных узлов скамей. Так, из
чугуна выполняют ножки, украшенные орнаментом. Чугунноелитье весьма украсит сад, особенно если литьем украшены другие элементы – ограда, козырек над крыльцом, оконные решетки или беседка.
Напильники с двойной, т.е. перекрестной насечкой применяют для опиливания стали,
чугуна и других твердых материалов с большим сопротивлением резанию.
Поскольку на улице можно сложить не только мангал или камин, но и печь, то для нее потребуются и специальные печные приборы, в частности дверки, которые могут быть топочными, поддувальными, прочистными, вьюшными. Топочная дверка предназначается для закрывания топочного отверстия. При отсутствии поддувала через нее можно регулировать количество поступающего воздуха. Дверка состоит из рамки и полотна, которое крепится к рамке двумя петлями и закрывается на крючок. Обыкновенная дверка выполняется из
чугуна или стали (первую надо будет приобрести, вторую можно изготовить и самостоятельно, если имеются навыки работы с металлом). Топочные дверки имеют следующие размеры: 294 Ч 270, 368 Ч 274, 224 Ч 270, 230 Ч 260, 224 Ч 220, 160 Ч 220 мм.
Например,
чугун хорошо отливается и режется, но в силу своей хрупкости он не обрабатывается давлением (ковкой, штамповкой и др.).
Заготовки и детали из меди, латуни и бронзы опиливают напильниками с более острыми зубьями, чем при опиливании заготовок и деталей из стали и
чугуна .