Материаловедение. Учебник для студентов высших учебных заведений Арзамасов В. Б., Волчков А. Н
 Скачать 4.56 Mb.
|
|
ГЛАВА 10. КОМПОЗИЦИОННЫЕ И ПОРОШКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ Современное машиностроение немыслимо без применения материалов нового поколения: композиционных и порошковых. Композиционными называют сложные материалы, в состав которых входят компоненты, сильно отличающиеся по свойствам обычно не растворимые друг в друге. Эти компоненты разделены в материале ярко выраженной границей. Свойства композиционных материалов (КМ) в основном зависят от физико- механических свойств компонентов и от прочности связи между ними. Основа КМ (матрица) – металл или сплав (КМ с металлической матрицей) или полимер, углеродистые или полимерные материалы (КМ с не металлической матрицей). Матрица связывает композицию, придает ей форму. От свойств матрицы зависят технологические режимы получения КМ и такие характеристики, как: рабочая температура, сопротивление усталостному разрушению, сопротивление воздействию среды, плотность КМ, удельная прочность. В матрице равномерно распределены остальные компоненты (наполнители или армирующие элементы). Армирующие элементы могут изменить прочностные или иные характеристики КМ. Свойства КМ зависят также от схемы армирования: форма, размеры и характер распределения наполнителя. Порошковыми называют материалы представляющие собой металлический порошок (железный, из цветных металлов, возможно с добавкой графита или других примесей), спрессованный под высоким давлением и подвергнутый спеканию. 10.1. Композиционные материалы с металлической матрице В качестве матрицы часто применяют цветные металлы (алюминий, магний, никель) или их сплавы. Наполнитель может быть зернистым ( рис. 10.1, а) или волокнистым ( рис. 10.1, б). Укладка волокон наполнителя может быть: слоистой непрерывной, тканевой ( рис. 10.1, в); или объемной ( рис. 10.1, г). 165 Рис. 10.1. Структура КМ с металлической матрицей: а – зернистые, б – волокнистые; в – с непрерывной укладкой волокон; г – с объемной укладкой волокон. Волокнистые композиционные материалы В волокнистых композиционных материалах (КМВ) наполнитель является упрочнителем. По механизму армирующего действия различают волокнистые композиционные материалы: дискретные, с отношением длины волокна к его диаметру (L/d) = 10…10 3 и с непрерывным волокном L/d → ∞. Дискретные волокна расположены в матрице хаотично. Чем больше соотношение L/d, тем выше степень упрочнения. От обычных сплавов, КМВ отличается высокими прочностными показателями, пониженной склонностью к трещинообразованию и высокой удельной прочностью. Прочность КМВ определяется свойствам волокон, матрица должна скреплять волокна и распределять напряжения между ними. При этом механические свойства КМВ вдоль волокон значительно выше, чем поперек волокон ( рис. 10.2). КМВ малопластичны. Однако скорость распространения трещин в КМВ мала и практически исключается внезапное их хрупкое разрушение. Особенностью КМВ является малая скорость их разупрочнения во времени. Основным недостатком КМВ является низкое сопротивление межслойному сдвигу. Это сопротивление значительно возрастает у КМВ с объемной укладкой. 166 Рис. 10.2. Механические свойства КМВ. Для алюминиевых и магниевых КМВ применяют волокна: борные (σ в =2500…3500 Мпа, Ε = 38…420 ГПа); углеродные (σ в =1400…3500 Мпа, Ε = 160…450 ГПа); из карбидов кремния (σ в =2500…3500 Мпа, Ε = 450 ГПа); карбидов, нитридов и оксидов тугоплавких металлов; высокопрочную сталь. Для армирования титана и его сплавов применяют молибденовую проволоку, волокна сапфира, карбида кремния, борида титана. Для жаропрочных никелевых КМВ применяют волокна из вольфрамовой или молибденовой проволоки. Свойства некоторых КМВ приведены в табл . 10.1. Таблица 10.1. Механические свойства КМВ. КМВ σ в σ -1 Е Гпа σ в /γ Е/γ МПа Никель – вольфрам (ВКН -1) 700 150 - - - Алюминий – углерод (ВКУ-1) 900 300 220 450 100 Бор – алюминий (ВКА-1А) 1300 600 220 500 84,5 Бор – магний (ВКМ -1) 1300 500 220 590 100 Алюминий – сталь (КАС –1А) 1700 350 110 370 24,5 Дисперсно-упрочненные композиционные материалы В отличие от КМВ в дисперсно-упрочненных композиционных материалах (КМД) матрица является основным материалом, несущим нагрузку. Дисперсные частички (наполнитель) тормозят движение дислокаций в матрице. Наиболее оптимальным являются: размер частичек 10…50 нм; расстояние между ними – 100…500 нм, при равномерном их распределении. 167 КМД можно получит на основе практически всех применяемых в технике металлов и сплавов. Наиболее широко применяются КМД на основе алюминия – САП (спеченный алюминиевый порошок). В САП, матрицей является алюминий, наполнителем – мелкие частички окиси алюминия Al 2 O 3 (6…18%). С увеличением содержания Al 2 O 3 повышается предел прочности на растяжение и уменьшается относительное удлинение. В качестве жаропрочных, применяются КМД с матрицей на основе никеля и наполнителем (2…3%) из двуокиси тория или двуокиси гафния. Обычно, матрица этих КМД – γ-раствор Ni + 20%Cr, или Ni + 15%Mo, или Ni + 20% (Mo+Cr). Например, композиционные материалы: ВДУ-1 (никель, упрочненный двуокисью кремния); ВДУ-2 (никель, упрочненный двуокисью гафния); ВД-3 (матрица - Ni + 20%Cr; упрочнение – окись тория). Область применение композиционных материалов не ограничена. Они применяются при необходимости сочетания высокой удельной прочности с высокой жесткостью; с пониженной склонностью к трещинообразованию или с высокой жаропрочностью. Например: элементы жесткости, панели в автомобилестроении или в сельхозмашиностроении; для облегчения кузовов, рессор, бамперов … 10.2. Композиционные материалы с неметаллической матрицей В качестве матрицы у этих КМ часто применяют полимерные (эпоксидная, фенолоформальдегидная, полиамидная и др.), углеродные и керамические материалы. Упрочнителями служат волокна: стеклянные, углеродные, борные, органические, на основе нитевидных кристаллов (оксиды, бориды, карбиды, нитриды), металлическая проволока. Свойства КМ зависят от состава композиции, сочетания компонентов, прочности связей между ними. Свойства матрицы определяют, в основном, прочность композита на сдвиг и сжатие, сопротивление усталостному 168 износу. Свойства упрочнителя определяют, в основном, прочность и жесткость материала. В слоистых материалах волокна, нити, ленты, пропитанные связующим, укладывают параллельно друг другу. Полученные слои собираются в пластины. При параллельной укладке свойства композита получаются анизотропными. При укладке волокон под углом друг к другу можно получит материалы с изотропными свойствами. Рассмотрим некоторые наиболее применяемые композиты. Карбоволокниты (углепласты) представляют собой композиции, состоящие из полимерной матрицы и упрочнителя в виде углеродных волокон (карбоволокон). В качестве матрицы применяются: полимеры (полимерные карбоволокниты); синтетические полимеры, подвергнутые пиролизу (коксованные карбоволокниты); пиролитический углерод (пироуглеродные карбоволокниты). Для удешевления производства, в композит добавляют стекловолокно (карбостекловолокниты). Карбоволокниты отличаются высоким статическим и динамическим сопротивлением усталости, могут работать в широком диапазоне положительных и отрицательных температур. Материал используется в кузовостроении, при изготовлении панелей, подшипников и т.п. В бороволокнитах в качестве упрочнителя применяют борные волокна. Материал отличается высокой прочностью при сжатии, сдвиге, срезе, низкой ползучестью, высокой твердостью. Изделия из бороволокнитов применяются в авиастроении. Органоволокниты представляют собой композицию из синтетической матрицы и синтетических волокон. Механические параметры компонентов близки, поэтому происходит взаимная диффузия компонентов и возможны химические реакции между ними. Поэтому, материалы имеют стабильные во времени механические свойства, хорошо работают при повышенной влажности и повышенных климатических температурах. Композиты применяются как корпусной материал машин, работающих в тропическом и субтропическом климате. 169 10.3. Конструкционные порошковые материалы Порошковые материалы (ПМ) изготавливают путем прессования металлических порошков в изделия необходимой формы и размеров с последующим спеканием в вакууме или в защитной атмосфере при температуре 0,75…0,8Т пл Различают пористые и компактные ПМ. Пористые ПМ, после окончательной обработки сохраняют 10…30% остаточной пористости. В основном они используются для изготовления антифрикционных деталей (подшипники, вкладыши, втулки) и фильтров. Антифрикционные детали могут работать без дополнительной смазки (за счет «выпотевания» масла или графита находящегося в порах), легко прирабатываются, выдерживают значительные нагрузки, обладают хорошей износостойкостью. Антифрикционные детали изготавливают их железографита (1…7% графита) или из бронзографита(8…10% Sn и 2…4% графита). Металлическая основа железографитных материалов имеет перлитную структуру, что обеспечивает хорошую износостойкость при высоких скоростях и нагрузках. Для улучшения прирабатываемости добавляют 0,8…1,0% серы или 3,5…4,0% сульфидов. ПМ на основе железа и меди используют в фрикционных изделиях (тормозные диски, накладки ). Фрикционные изделия должны иметь высокий коэффициент трения, высокую прочность, большую износостойкость. Для повышения коэффициента трения в ПМ вводят карбиды кремния, бора, тугоплавкие оксиды. Твердым смазочным компонентом служит графит или свинец. Коэффициент трения у МП на основе: железа – 0,18…0,4 (сплав ФМК11); меди - 0,17…0,25 (сплав МК5). ПМ широко применяют для изготовления фильтрующих элементов. Фильтры на основе никеля, железа, титана, алюминия, коррозионно-стойкой стали с пористостью 45…50% и размером пор 2…20 мкм используют для очистки жидкостей и газов. 170 Компактные ПМ (пористость 1…3%) получают из порошков углеродистой и легированной стали; бронз, латуни, титановых и алюминиевых сплавов. В маркировке ПМ из стали добавляют букву С – сталь и букву П – порошковая; в конце маркировки указывают плотность стали в %. Например: СП10- 1(сталь порошковая 10, плотность 1%); СП45Х3-2 (сталь порошковая, 0.45% С, 3% Cr, плотность 2%). Механические свойства порошковых сталей зависят от плотности. При плотности более 3% повышается порог хладноломкости, но понижаются σ в и KCU. Поэтому порошковая сталь рекомендуется для изготовления сложных, относительно небольших деталей несущих малую нагрузку. Контрольные вопросы 1. От каких факторов зависят свойства композиционных материалов? 2. Что такое матрица композиционного материала? 3. Как располагается наполнитель в волокнистых КМ? 4. Что такое слоистые КМ? 5. Что такое порошковые материалы? 171 Часть 2. ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Технология конструкционных материалов (ТКМ) – это комплексная наука о современном производстве, свойствах и способах обработки материалов, применяемых для изготовления различных деталей машин и механизмов, зданий и сооружений, приборов и других технических объектов. Каждая отрасль производства имеет свою специфику, свои особенности, однако все отрасли машиностроения базируются практически на общей технологии. ТКМ является комплексной дисциплиной, содержащей совокупность современных знаний о способах получения металлов и методов их физико - химической переработки с целью придания им необходимых свойств и конфигурации, что и определяет содержание курса «ТКМ», который включает следующие разделы: «Металлургия черных и цветных металлов», «Литейное производство», «Обработка давлением», «Сварка», «Обработка резанием», «Неметаллические материалы», «Композиционные материалы». ГЛАВА 11. МЕТАЛЛУРГИЯ Металлургия – это - важнейшая отрасль промышленности и наука о получении металлов из руд. В природе в чистом виде встречаются лишь немногие металлы, например, золото, серебро, платина, ртуть и др. Основная же масса металлов содержится в земной коре в виде соединений с другими химическими элементами и задачей металлургов является выделение металлов из этих соединений. Особую роль в современном производстве играют черные металлы, на долю которых в мировом производстве металлов приходится более 90%, а объем их производства является одним из основных показателей уровня промышленного развития страны. 11.1. Материалы для производства металлов и сплавов Для осуществления металлургических процессов необходимы руда, флюсы, топливо и огнеупорные материалы. 172 Руда – горная порода, из которой технически возможно и экономически целесообразно в данных конкретных условиях извлекать металлы и их соединения. Руды могут быть простыми, т е содержащими один металл, или полиметаллическими, содержащими несколько металлов. Помимо соединений, содержащих металл, в руде имеется еще и пустая порода, которая не содержит извлекаемых металлов или их соединений. Руды с большим содержанием пустой породы называют бедными. Использование бедных руд ведет к большим непроизводственным расходам топлива и электрической энергии, снижает производительность и увеличивает объем плавильного устройства и соответственно его стоимость. Бедные руды подвергают обогащению, т.е. удалению из руды части пустой породы, что приводит к получению концентрата с повышенным содержанием ценного компонента. Флюсы – это материалы, загружаемые в плавильную печь, для взаимодействия с пустой породой и золой с образованием легкоплавкого соединения - шлака, который, как правило, должен иметь значительно меньшую плотность, меньшую температуру плавления, чем у извлекаемого металла (или его соединения) и высокую жидкотекучесть. Такой шлак располагается в плавильных печах на поверхности жидкого металла и отделяется от него в процессе плавки тем или иным способом. Во время плавки шлак служит для защиты расплавленного металла от контакта его поверхности с печными газами и воздухом и для удаления вредных примесей. По химическому составу флюсы делятся на основные и кислые. К основным флюсам относятся известняк СаСО з и доломит СаСО з + МgСО з . К кислым относятся породы, содержащие кремнезем. Выбор флюса зависит от состава пустой породы. В металлургических печах используют в качестве топлива кокс, природный газ, реже мазут. Важнейшим видом твердого топлива является кокс- твердая пористая масса, получаемая сухой перегонкой коксующихся сортов каменного угля при температуре 1000…1100 о С. 173 Огнеупорные материалы предназначены для облицовки (футеровки) рабочего пространства металлургических устройств в местах, подвергающихся действию высоких температур. Огнеупорные материалы делят на кислые, основные и нейтральные. Кислые - в основном, динас, содержащий большое количество кислотного окисла - SiO 2 . Основные - магнезит (MgCO 3 ) и доломит (СаСО 3 + МgСО 3 ), состоящие из основных окислов (Сао, MgO). Нейтральные – хромит, хромомагнезит, шамот, содержащие большое количество Аl 2 О 3 и Cr 2 O 3 . Футеровка печи должна соответствовать загружаемому флюсу (кислый флюс – кислая футеровка, основная футеровка - основной шлак). В противном случае шлак вступает в реакцию с футеровкой металлургической печи, которая быстро разрушается. 11.2. Производство чугуна Чугунами называются сплавы железа с углеродом (более 2,14% С), в которых обычно содержатся примеси кремния (до 4,3 %), марганца (до 2%), серы (до 0,07%) и фосфора (до 1,2%). Исходными материалами для производства чугуна являются железные руды, в том числе в виде агломерата и окатышей, кокс и флюсы. Железные руды содержат железо в различных соединениях: в виде оксидов, гидрооксидов, карбонатов и др., а также пустую породу, чаще всего кислую, в которой преобладает кремнезем. Промышленностью разрабатываются четыре основных вида железных руд: красный железняк Fe 2 O 3 , магнитный железняк Fe 3 O 4 , бурый железняк 2Fe 2 O 3 3Н 2 О и Fe 2 O 3 Н 2 О, шпатовый железняк FeСO 3 Помимо железных руд в доменном производстве используются марганцевые, хромовые и комплексные руды. Марганцевые и хромовые руды применяют для выплавки сплава железа с марганцем или хромом – ферросплавов. Комплексные руды используют для выплавки природнолегированных чугунов. Основным видом топлива в доменных печах является кокс, который выполняет функцию топлива и восстановителя. Кокс содержит 82…88% твердого углерода, 5…10% золы, 0,5…2,0 % серы, 0,02…0,2% фосфора. В 174 последнее время для интенсификации доменного процесса применяется и природный газ. В качестве флюса при выплавке чугуна чаще всего используются известняк (СаСО 3 ) или доломитовый известняк (СаСО 3 и MgCO 3 ), которые образуют основной шлак. Подготовка железных руд к плавке осуществляется для повышения производительности доменной печи, снижения расхода кокса и флюса, уменьшения стоимости чугуна и улучшения его качества. Цель этой подготовки: увеличение содержания железа в руде; уменьшение в ней вредных примесей (серы и фосфора); повышение ее однородности по крупности кусков и химическому составу. Метод подготовки руды к плавке выбирается в зависимости от состава руды и ее качества. Подготовка руды к плавке начинается с ее дробления и сортировки по крупности для получения кусков оптимальной для плавки величины. Измельченная и рассортированная руда подвергается обогащению для повышения концентрации железа за счет удаления возможно большего количества пустой породы. Обогащение руды основано на различии физических и химических свойств минералов, входящих в ее состав. К основным способам обогащения относятся промывка, гравитация, магнитная сепарация, окускование. Промывка водой производится для удаления глинистых и песчаных примесей. Гравитационное обогащение основано на разнице в удельных весах ценного компонента и пустой породы. Магнитную сепарацию применяют для обогащения железных руд, содержащих магнитные вкрапления, которые притягиваются к магниту, отделяя их от немагнитной пустой породы. Окускование необходимо для превращения обогащенной рудной мелочи, образующейся при дроблении руды, в куски необходимых размеров. Окускование осуществляется двумя способами – агломерацией и окатыванием. При агломерации шихту, состоящую из рудной мелочи, известняка и коксовой мелочи спекают на агломерационных машинах при температуре 1300…1500 о С, получая кусковой пористый офлюсованный 175 материал – агломерат. В процессе агломерации происходит частичное восстановление железа, удаляется до 95% содержащейся в руде серы, а значительная часть пустой породы связывается в легкоплавкие соединения. При окатывании шихту из измельченных концентратов, флюсов и топлива увлажняют и обрабатывают во вращающихся печах или тарельчатых чашах - грануляторах, где она приобретает форму шариков - окатышей диаметром до 30 мм. Полученные окатыши имеют высокую механическую прочность, значительную пористость и хорошую восстанавливаемость. Чугун выплавляют в печах шахтного типа - доменных печах, в которые загружают шихту, состоящую из железных и марганцевых руд, агломерата, окатышей, флюсов и кокса. В современных доменных печах загрузка материалов механизирована и автоматизирована. Срок непрерывной работы печи – 5…6 лет, производительность 12…17 тыс. тонн чугуна в сутки, периодичность выпуска чугуна- 4…6 раз в сутки. Схема доменной печи приведена на рис. 11.1. Доменная печь имеет стальной кожух, выложенный внутри огнеупорным кирпичом. В верхнюю цилиндрическую часть доменной печи (колошник 6), с помощью специального загрузочного устройства (засыпного аппарата 7) загружаются шихтовые материалы. Наличие двух конусов в засыпном аппарате обеспечивает равномерное распределение шихтовых материалов по сечению печи. В процессе работы печи шихтовые материалы постепенно опускаются из загрузочного устройства в верхнюю коническую часть печи (шахту 5), ниже которой располагается цилиндрический пояс- распар 4. Это самая широкая часть доменной печи, ниже распара находится конический пояс – заплечики 3, а затем горн 10. В верхней части горна расположены фурмы 8 - устройства, через которые в доменную печь вдувается подогретый воздух, необходимый для сжигания кокса. Фурмы распределены равномерно по окружности горна. Для поддержания высокой температуры в доменной печи и уменьшения потерь тепла, образующегося при сгорании топлива, воздух, 176 вдуваемый в доменную печь, предварительно подогревается в специальных устройствах - воздухонагревателях до 1000…1200 0 С. В горне расположены отверстия – летки для выпуска жидкого чугуна 2 и шлака 9. Толщина самой нижней части печи (лещади 1) достигает 5,5м. И лещадь и горн контактируют с расплавленным чугуном, поэтому их выкладывают из наиболее качественного огнеупорного материала. Рис. 11.1. Схема доменной печи: 177 1 – лещадь; 2 – чугунная летка; 3 – заплечики; 4 – распар; 5 – шахта; 6 – колошник; 7 – засыпной аппарат; 8 – фурма; 9 – шлаковая летка; 10 – горн. Доменная печь работает по принципу противотока: сверху вниз опускаются шихтовые материалы, загружаемые в печь, а снизу вверх навстречу ей поднимаются горячие газы, которые образуются при взаимодействии горячего воздуха, выходящего из фурм, с углеродом кокса. Горение кокса происходит по реакции и сопровождается выделением тепла: С+О = СО 2 +Q. Максимальная температура газов около фурм достигает 2000 0 С. Образовавшаяся двуокись (СО 2 ), поднимаясь вверх, частично восстанавливается углеродом раскаленного кокса по реакции: СО 2 +С = СО– Q. По мере продвижения вверх газы отдают тепло шихтовым материалам и охлаждаются до 300…400 0 С в районе колошника. Важнейшим процессом, происходящим в доменной печи, является восстановление окислов железа Оксиды железа, содержащиеся в руде, начинают восстанавливаться уже в верхней части шахты при температуре около 500…570 0 С. Восстановление окислов железа происходит путем последовательного отщепления кислорода от высшего оксида к низшему по схеме Fe 2 O 3 → Fe 3 O 4 → FeO → Fe. Основными восстановителями являются оксид углерода, твердый углерод кокса и сажистый углерод, отложившийся в порах руды. Восстановителем железа является также и водород, содержащийся во вдуваемом воздухе, но его роль в целом невелика. Восстановление газами называется косвенным восстановлением, а восстановление твердым углеродом – прямым. При температурах до 900 о С происходит преимущественно косвенное восстановление железа, а при более высоких температурах – прямое. Восстановленное железо опускается в горн, проходя через слой раскаленного кокса. Происходит науглероживание железа: 3Fe+C = Fe 3 C. Наряду с железом в доменной печи происходит восстановление и других компонентов шихты: марганца, кремния, фосфора, серы, хрома, никеля, титана и др. 178 Марганец и кремний являются полезными примесями. Они обычно содержатся в железной руде, причем в случае недостатка марганца в шихту вводят марганцевую руду. Восстановление марганца, содержащегося в рудах обычно в виде двуокиси МnО 2 , протекает аналогично восстановлению железа и может быть представлено схемой: МnО 2 → Мn 2 О 3 → Мn 3 О 4 → МnО → Мn. При температурах до 700 о С происходит косвенное восстановление, а при более высоких – прямое. Кремний содержится в руде в виде соединения SiO 2 Он восстанавливается твердым углеродом и растворяется в железе. Окислы хрома, никеля, титана и др. примесей, встречающиеся в рудах, в доменной печи восстанавливаются частично или полностью, при этом получаются природнолегированные чугуны. Фосфор и сера относятся к вредным примесям. Восстановление оксидов фосфора, содержащихся в большинстве руд, происходит помимо воли металлургов вследствие наличия в доменной печи благоприятных условий для протекания этого процесса. Фосфор восстанавливается твердым углеродом и переходит в чугун. Наличие в доменной печи основного шлака позволяет частично удалить фосфор в шлак. Сера содержится в коксе, а также в железной руде в виде сульфидов. Она частично удаляется с газами в виде Н 2 S и SO 2 . Однако значительное количество серы остается в печи в виде сульфидов и распределяется между жидким шлаком и чугуном. Наименее желательное соединение серы – сульфид железа FeS, также как и сера, хорошо растворяется в чугуне. При наличии в доменной печи извести происходит частичное удаление серы в виде соединения СаS в шлак. Таким образом, в результате восстановления оксидов железа, марганца, кремния, фосфора и растворения их в железе в доменной печи образуется сплав, по меньшей мере, шести элементов - железа, углерода, марганца, кремния, фосфора и серы. Шлакообразование активно происходит при прохождении шихты в области распара после окончания процессов восстановления оксидов железа. Шлак состоит из окислов пустой породы, золы кокса и флюса, специально 179 добавляемого в печь для обеспечения достаточной жидкотекучести шлака. Частично в шлак удаляется и сера (в виде соединения СаS). Состав шлака зависит от химического состава пустой породы руды. Основные составляющие доменного шлака – кремнезем (30…45%), окись кальция (40…50%), глинозем (10…25%). Шлак формируется постепенно, изменяя свой состав по мере стекания в горн, где он накапливается на поверхности жидкого чугуна и откуда удаляется через шлаковую летку. Основным продуктом доменной плавки является чугун. В зависимости от химического состава и назначения доменные чугуны делятся на литейные, передельные и специальные (ферросплавы). Литейные чугуны являются исходным материалом для получения чугунных отливок. Эти чугуны поступают в литейные цеха в виде чушек – небольших слитков, которые переплавляют и получают фасонные отливки. Передельные чугуны идут на производство стали. На долю передельных чугунов приходится 80…85% всего выплавляемого в доменных печах чугуна. Специальные чугуны (ферросплавы) выплавляются с высоким содержанием кремния или марганца: ферросилиций, ферромарганец. Природнолегированные чугуны выплавляются из руд, имеющих в своем составе ценные примеси (хром, никель, ванадий, титан и др.). Такие чугуны используются для получения отливок со специальными свойствами. Побочными продуктами доменной плавки являются доменный шлак доменный (колошниковый) газ. Доменный шлак применяется для производства строительных материалов (шлаковаты, шлакобетона). Колошниковый газ после очистки используется как топливо. Важнейшие технико-экономические показатели работы доменных печей: коэффициент использования полезного объема доменной печи (КИПО) и удельный расход кокса. КИПО – это отношение полезного объема печи к ее среднесуточной производительности (по чугуну). Для большинства доменных печей КИПО = 0,5…0,7. Удельный расход кокса – отношение |