Выплавку стали нельзя осуществить без наличия: Технология выплавки стали в основных электродуговых печах — Черная и цветная металлургия на metallolome.ru

Производство стали в электропечах | Металлургический портал MetalSpace.ru

  • возможность быстрого нагрева металла, что позволяет вводить в печь большое количество легирующих добавок;
  • возможность создать окислительную, восстановительную, нейтральную или вакуумную атмосферу, что позволяет выплавлять сталь любого состава, раскислять металл с образованием минимального количества неметаллических включений;
  • возможность плавно и точно регулировать температуру металла.

Поэтому электропечи используют для выплавки высоколегированных, конструкционных, специальных сталей и сплавов.

Плавильные печи

бывают:

  • дуговыми;
  • индукционными.

Основное количество электростали выплавляют в дуговых печах. Доля стали, выплавляемой в индукционных печах, в общем объеме выплавки невелика.

Дуговая плавильная печь

Дуговая электропечь состоит из рабочего пространства с электродами и токоподводами и механизмов, обеспечивающих наклон печи, удержание и перемещение электродов и загрузку шихты (рисунок 24).  Плавку стали ведут в рабочем пространстве печи, ограниченным куполообразным сводом, снизу сферическим подом и с боков стенками. Огнеупорная кладка пода и стен заключена в металлический кожух. Она может быть основной (магнезитовой, магнезитохромитовой) или кислой (динасовой). В съемном своде расположены три цилиндрических электрода из графитизированной массы, которые с помощью специальных механизмов могут перемещаться вверх или вниз, автоматически регулируя длину дуги. Печь питается трехфазным переменным током. 

Шихтовые материалы загружают на под печи сверху в открываемое рабочее пространство. После их расплавления в печи образуется слой металла и шлака. Плавление и нагрев шихты осуществляется за счет тепла электрических дуг, возникающих между электродами и жидким металлом или металлической шихтой. 

Для управления ходом плавки в печи имеются рабочее окно и отверстие для выпуска по желобу готовой стали (летка). С помощью поворотного механизма печь может наклоняться в сторону сталевыпускного отверстия или рабочего окна. Вместимость дуговых печей может составлять 0,5 – 400 т. В металлургических цехах используют электропечи с основной футеровкой, а в литейных – с кислой.
В основной дуговой печи можно осуществить плавку двух видов:

  • без окисления примесей методом переплава шихты из легированных отходов;
  • с окислением примесей на углеродистой шихте.

Плавка без окисления примесей

Шихта для такой плавки должна иметь низкое содержание фосфора и меньше, чем в выплавляемой стали, марганца и кремния. Производят нагрев и расплавление шихты. По сути это переплав. Однако в процессе плавки часть примесей окисляются (алюминий, титан, кремний, марганец).

После расплавления шихты из металла удаляют серу, наводя основной шлак. При необходимости науглероживают и доводят металл до заданного химического состава. Затем проводят диффузионное раскисление, подавая на шлак мелкораздробленный ферросилиций, алюминий, молотый кокс. Плавкой без окисления примесей выплавляют стали из отходов машиностроительных заводов.

Плавка с окислением примесей

Плавку применяют для производства конструкционных сталей и ведут на углеродистой шихте. В печь загружают шихту, состоящую из стального лома (~90%), чушкового передельного чугуна (до 10%), электродного боя или кокса для науглероживания металла и известь (2-3%) . Затем опускают электроды, включают ток и начинают плавку. Шихта под действием тепла дуги плавится, металл накапливается на подине печи. Во время плавления шихты кислородом воздуха, оксидами шихты окисляются железо, кремний, фосфор, марганец и частично углерод. Оксид кальция и оксиды железа образуют основной железистый шлак, способствующий удалению фосфора из металла.

После прогрева металла и шлака до температуры 1500 – 1550 °С в печь загружают руду и известь и проводят период кипения. Когда содержание углерода будет меньше заданного на 0,1%, кипение прекращают и удаляют из печи шлак. Затем проводят удаление серы и раскисление металла, доведение химического состава до заданного. Раскисление проводят осаждением и диффузионным методом. После удаления железистого шлака в печь подают раскислители (силикокальций, силикомарганец) для осаждающего раскисления. Затем в печь загружают известь, плавиковый шпат, шамотный бой для получения высокоосновного шлака. После расплавления флюсов и образования высокоосновного шлака на его поверхность вводят раскислительную смесь для диффузионного раскисления (известь, ферросилиций, плавиковый шпат, молотый кокс). Углерод кокса и кремний ферросилиция восстанавливают оксид железа в шлаке и содержание его в шлаке снижается.

В этот период создаются условия для удаления из металла серы, что объясняется высоким содержанием СаО в шлаке (около 60%), низким содержанием FeO (менее 0,5 %) и высокой температурой металла. Для определения химического состава металла берут пробы и при необходимости в печь вводят ферросплавы для получения заданного химического состава металла. Затем выполняют конечное раскисление стали и выпускают из печи в ковш.
В дуговых печах выплавляют высококачественные углеродистые стали. Это конструкционные, инструментальные, жаропрочные и жаростойкие стали.

Индукционная плавильная печь

Печь состоит из водоохлаждаемого индуктора, внутри которого находится тигель с металлической шихтой (рисунок 25). Через индуктор от генератора высокой частоты проходит переменный ток повышенной частоты. Ток создает переменный магнитный поток, пронизывая куски металла в тигле, наводит в них мощные вихревые токи, нагревающие металл до расплавления и необходимых температур перегрева. Тигель может быть изготовлен из кислых и основных огнеупоров. Емкость тигля составляет до 25 т.

В соответствии с заданным химическим составом металла при загрузке тщательно подбирают состав шихты. Необходимое для этого количество ферросплавов загружают на дно тигля вместе с шихтой. После расплавления шихты на поверхность металла загружают шлаковую смесь для уменьшения тепловых потерь металла и уменьшения угара легирующих элементов, а также для защиты его от насыщения газами. 

При плавке в кислой печи после расплавления и удаления шлака наводят новый шлак с высоким содержанием SiO2. Металл раскисляют ферросилицием, ферромарганцем и алюминием перед выпуском его из печи. В печах с кислой футеровкой выплавляют конструкционные стали, легированные другими элементами.

В печах с основной футеровкой выплавляют высококачественные легированные стали с высоким содержанием марганца, никеля, титана, алюминия.
Индукционные печи имеют ряд преимуществ перед дуговыми. Основными их них являются:

  • отсутствие электрической дуги, что позволяет выплавлять сталь с низким содержанием углерода, газов и малым угаром элементов;
  • наличие электродинамических сил, которые перемешивают металл в печи способствуют выравниванию химического состава, всплыванию неметаллических включений;
  • небольшие размеры печей позволяют помещать их в камеры, где можно создать любую атмосферу или вакуум.

К недостаткам этих печей можно отнести:

  • недостаточная температура шлака для протекания металлургических процессов между металлом и шлаком;
  • малая стойкость футеровки, что приводит к частым ремонтам и остановкам.

Поэтому в индукционных печах выплавляют сталь из легированных отходов методом переплава или методом сплавления чистого шихтового железа и скрапа с добавкой ферросплавов.

ПОДЕЛИСЬ ИНТЕРЕСНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

Плавка стали в индукционных тигельных печах

Плавление стали в тигельных печах индукционного типа можно выполнять, используя основной и кислый процесс.

Кислый тигель и кислые дуговые печи не совсем подходят для плавления стали с включениями марганца, титана, алюминия, циркония и иных активных частиц, потому что оксиды марганца, соединяясь с кислой футеровкой в состоянии стать причиной ее раннего износа, а остальные три элемента активно извлекают кремний шлака и футеровки.

Во время осуществления кислого индукционного плавления, так же как и при любых иных кислых процессах, нет условий для образования шлака из фосфора и серы. Вместе с тем, из-за того, что температурные показатели шлака имеют меньшие показатели, а глубина ванны большие, обстоятельства для процесса окисления углерода являются не совсем положительными. Даже, несмотря на то, что лишний углерод легко удаляется, следует придерживаться наличия углерода в шихте, превосходящего минимум на 0,1 % от разрешенных показателей в готовой стали. При этом добавки фосфора и серы не должны превышать заданных параметров для стали.

Плавление сталей в индукционных печах, имеющих кислый тигель, осуществляется без окислительных процессов. Большую часть примесей для легирования добавляют в завалку. По причине скорой плавки утрачивается время для множественного контроля структуры металла. По этой причине плавка основывается на заблаговременных просчетах, доскональном изучении шихтового состава металла и точном определении его массы при помощи весов.

Процесс плавления стали в индукционных печах с основным тиглем

Во время плавки в таких печах, разрешено применять какой угодно скрап, потому что сгорание марганца, кремния и углерода проходит сравнительно стремительными темпами, а в случае надобности в основной печи есть возможность избавляться, в том числе, от фосфора и серы. Но ввиду того, что такие печи, обладая малыми температурными показателями шлака и не такой высокой удельной поверхностью раздела металл-шлак, адаптированы для таких процессов не так хорошо, как дуговые печи, то в печах индукционного типа плавление лучше всего проводить методом переплава или сплавлением чистых шихтовых компонентов.

Далее приведены составные части технологии плавления стали в печи индукционного типа с основным тиглем на «свежей» шихте.

Компоненты шихты и их подача в печь

Состав шихты определяется, исходя из правильно подобранных размеров составных кусков с последующим плотным размещением внутри печи. Если использовать шихту, состоящую из мелких кусков, то в процессе плавки металла вырабатывается малая удельная мощность, что влечет за собой увеличение временных затрат, и, как следствие, тратится больше электричества. Со снижением частоты тока увеличивается глубина его проникновение и уменьшается удельная мощность. По этой причине в случае снижения частоты тока нужно использовать соответственно шихту с большим окускованием компонентов.

Шихту не следует придавать чрезмерно большому окислению, потому что в таком случае между кусками будет возникать слабый электроконтакт, ухудшатся вихревые токи, что повлечет увеличение длительности плавки и затраты на электричество. Для устранения таких проблем следует как можно плотнее уложить шихту. Чтобы этого добиться следует на тигельное основание укладывать сначала мелкие куски, а потом большие, чтобы удары при загрузке были не такими сильными. Для того чтобы металл не окислялся, заливают некоторое количество шлака, ферросплавов железа с марганцем и железа с кремнием. Кроме того, на основание желательно добавлять ферросплавы с большой температурой плавления, величина которого превышает температуру в тигле. Благодаря такому размещению их плавка начнется вслед за получением начальных порций металла.

Самые большие куски нужно укладывать к тигельным стенкам на 2/3 высоты индуктора таким образом, чтобы линии напряженности магнитного поля проходили через предельно возможную площадь сечения куска.

Оставшийся объем шихты выгружают до 2/3 высоты по тигельной оси с укладкой предельной плотности, выше данного уровня укладку проводить можно не с такой плотностью. Нежелательно наполнять тигель выше дозволенного уровня относительно редуктора, потому что куски, расположенные над индуктором, не взаимодействуют с магнитным полем, вследствие чего нагрев происходит лишь за счет теплопроводности от слоев, расположенных ниже. Вместе с тем идет препятствование осаждению шихты при плавке.

В печах небольших размеров шихта добавляется ручным способом. В больших же печах погрузка происходит при помощи бадьи, и требуется на это всего 1-2 минуты. По завершении процесса загрузки печь запирается крышкой, после чего подается электричество.

На начальном этапе плавки между шихтовыми кусками со слабым контактом возникают замыкания. Это приводит к появлению прыжков тока в цепи индуктора. По этой причине начало процесса плавки сопровождается уменьшенной мощностью источника электричества. С уменьшением количества толчков задействуется полная мощность.

Сначала шихтовый материал начинает плавиться на высоте ½ индуктора возле тигельных стенок, после чего медленно перемещается в верхние и нижние слои. Соответственно, шихте должны быть даны условия для движения вниз для соединения с металлом. Тем не менее, в верхних слоях тигля шихта может застыть, создавая таким образом «мосты», что приводит к заклиниванию. Это довольно вредное явление, которое может спровоцировать большой перегрев расплавленного металла без возможности контролирования процесса, что может привести к распаду футеровки. Возникновение такой ситуации даже на короткое время продляет плавку и повышает количество потребляемого электрического тока. Для недопущения этого, в момент плавки шихту следует время от времени осаживать, используя ломик, оснащенный изоляционной ручкой.

В процессе оседания шихтового материала понемногу добавляют его остатки, наблюдая за тем, чтобы неразогретые куски не попадали в расплавленный металл. Это может спровоцировать бурление металла и застывание охладившейся шихты в верхнем слое расплава. Кроме того, следует избегать оголения металла, потому что это вызовет окислительный процесс. Чтобы этого не допустить, в случае надобности в тигель в процессе плавки вводится шлаковый состав, в который входит известь, флюорит и шамот.

В ходе плавки нужно контролировать данные на приборах и наивысшую мощность источника питания. С постепенным прогревом и плавкой шихты реактивная мощность установки корректируется, для чего время от времени проводится дополнительная настройка контура в резонанс при помощи периодического включения конденсаторов.

Окисление входящих в состав добавок

В процессе плавления стали в печи индукционного типа возникают окислительные процессы марганца, кремния и фосфора. Если доля фосфора в шихте значительная, то шлак в момент плавки лучше извлечь, чтобы не допустить извлечения фосфора. Дополнительный шлак берется из извести, флюорита и шамота.

С целью увеличения активности относительно охлажденных шлаков во время плавления, осуществляют дополнительное введение флюорита и шлакового состава до 20 %. Данные шлаки способны быстро приводить в негодность печную футеровку. Из-за этого стремятся не использовать процессы, предусматривающие активное использование шлака. Для улучшения соединительных процессов между металлом и шлаком, последний закрывается для сохранения тепла, а иногда и подогревается дуговым и иными методами.

Если нужно провести дополнительное окисление добавок, фосфора и углерода, в тигель небольшими частями вводят железную руду и состав из шлака. Активное бурление металла может сопровождаться разбрызгиванием металлической массы, поэтому следующую часть руды добавляют после того, как содержимое ванны успокоится. При этом используется 3 – 5 % железной руды от объема стали.

Проводить окисление добавок можно также и иным путем, например, продувкой, используя кислород, при этом следует учитывать силу дутья исходя из того, что жидкая масса может разбрызгиваться. Окислительный процесс длится приблизительно чуть больше четверти часа.

Методы раскисления и рафинирования

Печи индукционного типа способны выполнить диффузионное и глубинное раскисление. Такой метод не сильно разнится с технологией раскисления, проводимой в печах дугового типа. Тем не менее, активное электродинамическое перемещение металла неплохо убыстряет раскислительные процессы, а значит, на рафинирование потребуется затратить меньшее количество времени. Вместе с тем превосходство диффузионного метода раскисления из-за малой температуры шлака в печах индукционного еще менее заметно, нежели в печах дугового типа.

В случае надобности, в печах индукционного типа есть возможность проводить, в том числе, обессеривание металла. Чтобы это сделать, нужно в несколько подходов скачивать и наводить высокоосновный восстановительный шлак, использовать дополнительный нагрев шлака и повысить долю флюорита. Из-за этого повысится длительность плавления, уменьшится устойчивость печной футеровки, а также затруднится рабочий процесс. В связи с этим зачастую стараются рассчитать шихту и рабочий процесс таким образом, чтобы не требовалось проводить десульфурацию.

плавка

Химическое восстановление, или Плавка , является одной из форм металлургии с извлечением. Основное применение плавки — получение металла из руды. Это включает извлечение железа (для производства стали) из железной руды, а также извлечение меди и других цветных металлов из их руд. В нем используется химический восстановитель, обычно топливо, которое является источником углерода, такое как кокс, или в прежние времена древесный уголь, для изменения степени окисления металлической руды; однако заводы по электролитическому восстановлению алюминия также обычно называют плавильными заводами. Углерод или монооксид углерода, полученный из него, удаляет кислород из руды, оставляя металл. Углерод окисляется, образуя двуокись углерода и окись углерода. Поскольку большинство руд являются нечистыми, часто необходимо использовать флюс, такой как известняк, для удаления сопутствующих горных пород в виде шлака (также называемого шлаком или золой).

Дополнительные рекомендуемые знания

Содержимое

  • 1 Основы плавки
  • 2 Первая плавка: костры
  • 3 Плавка меди: печи
  • 4 Плавка бронзы
  • 5 Выплавка раннего чугуна
  • 6 Поздняя выплавка чугуна
  • 7 Неблагородные металлы
  • 8 Каталожные номера
  • 9 Библиография
  • 10 См. также

Основы плавки

7 металлов, которые были известны в древние времена (ртуть, олово, свинец, медь, серебро, золото и железо), в принципе, можно выплавить из соответствующих химических реакций из соответствующих руд:

Оксид ртути
Касситерит
Сурик
Оксид серебра
Куприт
Гематит

Различные руды требуют различных реакций при разных температурах, но почти всегда восстановителем является углерод. Приведенный выше список отсортирован в порядке возрастания температуры, поэтому железо является самым трудным для плавки металлом из перечисленных в списке (поэтому исторически плавка железа была открыта последней).

Распространенная ошибка — думать, что металл получают из руды, потому что при высокой температуре металл просто выплавляется из руды. Это неверно: если кузнец просто нагреет руду без надлежащего восстановителя (углерода), он просто получит расплавленную руду. Кроме того, некоторые руды можно плавить при температуре ниже температуры, необходимой для плавления металла. Однако обычно эти реакции происходят при достаточно высоких температурах, чтобы расплавить полученный металл, поэтому металл можно просто отлить прямо из печи.

Исключением из предыдущего абзаца является то, что некоторые оксиды металлов просто разлагаются при относительно низких температурах, поэтому вместо того, чтобы пытаться выплавить ртуть из оксида ртути, можно просто нагреть оксид ртути примерно до 500°C, и оксид разложится на ртуть и кислород; поскольку ртуть кипит при температуре 357°С, это приводит к разложению и выкипанию оксида с образованием высокотоксичной газообразной ртути. Это возможно только для ртути и нескольких других оксидов металлов; большинство оксидов металлов необходимо плавить с углеродом в качестве восстановителя.

Первая плавка: костры

Плавка — это химическая реакция, для которой требуется определенная руда (иногда похожая на любую другую обычную осадочную породу), определенное содержание углерода и определенная температура для производства металла. Без знания химии невозможно предсказать, можно ли выплавить данную горную породу и что из нее получится. Поэтому ведутся постоянные споры о том, как древние люди научились плавить.

Вероятно, первая плавка была произведена случайно, путем разведения костра на оловянной или свинцовой руде. Это может случайно привести к образованию металлического олова и свинца на дне костра, поскольку температуры плавления олова и свинца легко достигаются в костре. Затем эти металлы можно расплавить и бросить в костёр.

Самые ранние литые свинцовые бусы, известные сегодня, были найдены в городище Чатал-Хойюк в Анатолии (Турция) и датированы 6500 г. до н.э. Неясно, когда были изготовлены самые ранние артефакты из литого олова, учитывая, что олово встречается гораздо реже, чем свинец, и более ранние артефакты из олова могли повторно использоваться для изготовления бронзы.

Хотя свинец является относительно распространенным металлом, он слишком мягок, чтобы быть полезным, поэтому первая выплавка свинца не оказала существенного влияния на древний мир.

Плавка меди: печи

В прошлом были некоторые аргументы в пользу того, что медь была впервые выплавлена ​​случайно, также в костре, но это кажется маловероятным, поскольку температура костров примерно на 200°C меньше, чем температура, необходимая для плавки меди. Более вероятным путем могли быть печи для обжига глины, изобретенные в Иране в 6000 г. до н.э. В гончарных печах производится керамика, которая может быть покрыта разноцветной землей (в основном оксидами металлов) для изготовления разноцветных ваз; бывает, что малахит (окись меди) представляет собой ярко-зеленый камень, поэтому гончар, инкрустирующий малахитом керамическую вазу в угольной печи, даст несколько капель металлической меди (испортит вазу). Возможно, это положило начало плавке меди.

Первый известный литой медный артефакт — это наконечник булавы, найденный в Кан Хасане в 5000 г. до н.э.

Медь оказала некоторое влияние на древний мир, так как из нее можно производить хорошее дробящее оружие и разумную броню, но она все еще слишком мягкая для изготовления полезного клинкового оружия. Таким образом, выплавка меди не заменила изготовление каменного оружия, которое по-прежнему производило более совершенные лезвия.

Плавка бронзы

Бронза представляет собой сплав меди/мышьяка или меди/олова. Присутствие мышьяка и олова резко увеличивало твердость меди и производило оружие для победы в войне, поскольку бронзовая булава или молот к тому времени казались неразрушимыми по сравнению с каменными булавами и молотами, которые часто разбивались и отслаивались при ударе. Когда кузнецы научились делать бронзовые кинжалы и мечи, они обнаружили, что они намного дольше сохраняют остроту по сравнению с существующими кинжалами из камня и вулканического стекла. Более того, хотя каменные доспехи сделать невозможно (поэтому воинам приходилось полагаться на кожаные доспехи), из бронзы можно легко сделать доспех, непроницаемый для любого оружия того периода. Поэтому знание плавки бронзы позволило королям победить своих врагов и вызвало такую ​​революцию, что ознаменовала конец каменного века и начало бронзового века. Однако прошли тысячелетия, пока бронза не стала использоваться простыми солдатами и горожанами, и долгое время она была предметом роскоши, используемым знатью.

Первая медно-мышьяковая бронза из Малой Азии датируется 4200 г. до н.э. и использовалась долгое время, пока не была заменена современной медно-оловянной бронзой к 1500 г. до н.э. Неясно, были ли в какой-то момент времени кузнецы, которые производили медно-мышьяковую бронзу, специально добавляли оксиды мышьяка, или они исследовали некоторые медные залежи, в которых мышьяк оказался примесью удачи.

Первая медно-оловянная бронза датируется 3200 г. до н.э., опять же из Малой Азии. Медно-оловянные бронзы тверже и долговечнее медно-мышьяковых, что сделало их устаревшими. Процесс, с помощью которого кузнецы научились производить медно-оловянные бронзы, снова остается загадкой. Первые такие бронзы, вероятно, были результатом счастливой случайности из-за загрязнения медных руд оловом, но к 2000 г. до н.э. мы знаем, что олово добывалось специально для производства бронзы. Это удивительно, учитывая, что олово является полуредким металлом, и даже богатая касситеритовая руда содержит только 5% олова. Кроме того, касситерит выглядит как обычная горная порода, и чтобы найти его и найти более богатые залежи, требуются специальные навыки (или специальные инструменты). Но какие бы шаги ни были предприняты для изучения олова, к 2000 г. до н.э. они были полностью изучены.

Выплавка раннего чугуна

Основная статья: История черной металлургии

Самое раннее свидетельство плавки железа на сегодняшний день найдено в Телль-Хамме, Иордания (см. также внешнюю ссылку), и датируется 930 г. до н.э. (датировка C14). Однако, основываясь на археологических данных о железных артефактах, становится ясно, что преднамеренное восстановление металлического железа из земных руд (в случае Хамме — гематитовой руды) должно было начаться ближе к концу позднего бронзового века (ок. 1600–1150 гг. До н.э.). Где и как была обнаружена выплавка железа, широко обсуждаются и остаются неопределенными из-за значительного отсутствия производственных находок. Тем не менее, существует некоторый консенсус в отношении того, что технология производства железа возникла на Ближнем Востоке, возможно, в Восточной Анатолии.

В Древнем Египте где-то между Третьим промежуточным периодом и 23-й династией (ок. 1100–750 гг. до н. э.) есть признаки обработки железа. Примечательно, однако, что ни в какой период в Египте не было свидетельств выплавки железа из руды. Есть и другие указания на выплавку и обработку железа в Западной Африке к 1200 г. до н.э. 90 121 [1] 90 122 . Кроме того, было обнаружено, что самые ранние образцы углеродистой стали производились около 2000 лет назад на северо-западе Танзании на основе сложных принципов предварительного нагрева. Эти открытия имеют большое значение для истории металлургии. [2]

Большинство ранних процессов в Европе и Африке включали плавку железной руды в плавильном заводе, где температура поддерживалась достаточно низкой, чтобы железо не плавилось. В результате получается губчатая масса железа, называемая налетом, которую затем необходимо уплотнить молотком.

Поздняя выплавка чугуна

Основная статья: История черной металлургии

Со времен Средневековья процесс прямого восстановления в блюмериях стал заменяться косвенным процессом. При этом доменная печь использовалась для производства чугуна, который затем должен был пройти дальнейший процесс для получения кованого пруткового чугуна. Подробнее об этом можно узнать в статье о доменной печи. Процессы для второго этапа включают очистку в кузне для отделки и пудинг из промышленной революции. Однако оба процесса сейчас устарели, и кованое железо сейчас практически не производится. Вместо этого мягкую сталь производят в бессемеровском конвертере или другими способами.

Неблагородные металлы

Руды цветных металлов часто представляют собой сульфиды. В последние века использовались отражательные плавильные печи (иногда называемые вагранками). Они обеспечивают раздельное плавление топлива и шихты. Традиционно они использовались для проведения первой стадии: образования двух жидкостей, одна из которых представляет собой оксидный шлак, содержащий большую часть примесных элементов, а другая — сульфидный штейн, содержащий ценный сульфид металла и некоторые примеси. Такие «реверберационные» печи сегодня имеют длину около 40 м, высоту 3 м и ширину 10 м. Топливо сжигается с одного конца, и тепло расплавляет сухие сульфидные концентраты (обычно после частичного обжига), которые подаются через отверстия в своде печи. Шлак всплывает поверх более тяжелого штейна и удаляется и выбрасывается или перерабатывается. Затем сульфидный штейн направляется в конвертер. Однако точные детали процесса будут варьироваться от одного металла к другому.
9 Мине, Адольф (1905 г.). Производство алюминия и его промышленное использование , Леонард
Уолдо (переводчик, дополнения), Нью-Йорк, Лондон: John Wiley and Sons, Chapman & Hall, через сканирование Google Книг Университета Висконсина — копия Мэдисона, 244 (говорит Мине) +116 (говорит Эру). Проверено 28 октября 2007 г.
 

Библиография

Плейнер, Р. (2000) Железо в археологии. Европейский металлургический завод , Praha, Archeologický Ústav Av Cr.
Veldhuijzen, H. A. (2005) Техническая керамика в ранней выплавке чугуна. Роль керамики в производстве железа в начале первого тысячелетия до нашей эры в Телль-Хамме (Аз-Зарка), Иордания. В: Пруденсио, И. Диас, И. и Варенборг, Дж. К. (ред.) Понимание людей через их керамику; Материалы 7-го Европейского совещания по древней керамике (Emac ’03) . Лиссабон, Instituto Português de Arqueologia (IPA).
Veldhuijzen, H.A. и Ререн, Т. (2006 г.) Образование шлака при выплавке чугуна в Телль-Хамме (Аз-Зарка), Иордания. В: Перес-Арантеги, Х. (ред.) Материалы 34-го Международного симпозиума по археометрии, Сарагоса, 3–7 мая 2004 г. . Сарагоса, Institución «Fernando el Católico» (C.S.I.C.) Excma. Дипутасьон-де-Сарагоса.

См. также

  • Блюмери
  • Шлак
  • Кованое железо
  • Чугун
  • Доменная печь
  • Печь
  • Металлургия
  • Пирометаллургия
  • Добыча меди
  • Железный век
 
Эта статья находится под лицензией GNU Free Documentation License. Он использует материал из статьи Википедии «Плавка». Список авторов есть в Википедии.

Второй этап. — Шонад Эйрианн (11-й Шонад) — Среда, 28 февраля 1968 г. — Десятина ан Ойриахтаис

Я думаю, что в этом Доме не будет серьезных дебатов о желательности основания здесь плавильного завода, если это окажется осуществимым. Наоборот, будет достигнуто соглашение, что сооружение такого объекта принесет значительную пользу стране. Это будет означать более высокую степень переработки природных ресурсов в этой стране, а его экономические выгоды будут аналогичны тем, которые являются результатом дальнейшей переработки сельскохозяйственных продуктов в этой стране. Действительно, наше экономическое развитие в этой стране во многом пострадало из-за того, что оно было фрагментарным и что во всем промышленном процессе было слишком мало прямой или обратной связи, чтобы сделать эти инвестиции столь плодотворными, насколько они могли бы быть.

Действительно, многие из наших трудностей в отношении экономического развития вполне могут быть связаны с этим частичным развитием. Таким образом, предложение ввести плавильный завод, который поднял бы производство первичной промышленности, такой как горнодобывающая промышленность и ее переработка, в высокой степени и, следовательно, сделал бы доступным в этой стране сырье для металлургической промышленности, является чем-то совершенно желательным.

Правительство и Oireachtas должны быть готовы содействовать строительству плавильного завода, чтобы страна выиграла от этого. Трудности, возникающие в связи с законопроектом, возникают из-за того факта, что министр заявил здесь, как он заявил в другой палате, что он намерен, во всяком случае первоначально, выдать только одну лицензию на строительство плавильного завода. Это, конечно, предполагает элемент монополии. Хотя в своей речи, рекомендовавшей это сегодня в Seanad, министр более четко обозначил обязательство, которое он готов взять на себя, тем не менее, по этому конкретному пункту все же должны быть оговорки. В самом деле, любое предложение установить хотя бы квазимонополию должно быть тщательно обосновано особыми обстоятельствами. Соответственно, я думаю, что жаль, может быть, даже следует сожалеть, что министр, внося законопроект, подобный этому, в котором есть элемент монополии, сделал это, не представив пояснительного меморандума. Фактически, мы сейчас обсуждаем этот законопроект здесь, и только сейчас, когда министр впервые предложил это Seanad, после того, как законопроект прошел все этапы в Dáil, в предложении министра появляется ограничение по времени. Из всей дискуссии о Даиле следует, что многие вещи были спутаны в начале этой дискуссии, но прояснились в ходе ее. В начале этих дебатов было неясно, будут ли люди иметь право плавить собственные руды или рудные концентраты. Но даже в конце этих дебатов еще не было ни слова о том, будет ли эта лицензия, которая может быть отозвана только при определенных условиях, постоянной лицензией и будет ли она постоянной монополией.

Жаль, что деталь, которая есть в сегодняшнем выступлении министра, с самого начала не попала в объяснительную записку. Это облегчило бы дебаты в Dáil и облегчило бы дебаты здесь. Здесь есть элемент монополии, и для этого должны быть особые основания.

Где-то в конце прошлого века один писатель описал рост свободы личности как нечто, что в ходе истории расширялось от прецедента к прецеденту. Я боюсь, что в настоящее время свобода личности и свобода группы в обществе имеют тенденцию сужаться от прецедента к прецеденту.

У нас необычное предложение, поэтому мы должны относиться к нему осторожно и медленно. Министр, рекомендуя нам этот законопроект, указал, что, по его мнению, если он не готов дать серьезное обязательство одной конкретной группе, технико-экономическое обоснование в отношении плавильного завода может не состояться, и он считает, что это настолько желательно, что он должен иметь возможность взять на себя очень сильное обязательство.

Когда министр приедет в этот Дом Ореахтов, он сможет сказать нам больше, чем сказал. Когда нас просят сделать то, что министр просит нас сделать здесь, передать все в его руки, когда он заявил о своем намерении не выдавать вторую лицензию в отношении плавки этого типа руды в течение десяти лет, я думаю, что он должен быть готов предоставить нам дополнительную информацию.

Нам бы помогло, если бы мы знали, сколько уже потрачено на предварительные исследования по этому вопросу, сколько предлагается потратить на ТЭО, не точные суммы, а порядок затрат. Министр, действительно, сейчас, на этом позднем этапе, рассказал нам о степени приверженности правительства. Теперь из того, что сказал министр, становится ясно, что обязательства правительства в отношении этой конкретной группы компаний являются обязательствами только в отношении свинца и цинка, и срок их действия истекает через десять лет.

Это, конечно, не видно на лице законопроекта, и я думаю, что законопроект, который создаст ситуацию монополии в выплавке свинца и цинка на десять лет, должен показать монополию на лице. По крайней мере, мы должны были иметь объяснительную записку, которая указывала бы нам, какова была ситуация.

Мы должны быть осторожны при рассмотрении этого предложения. Верно сказать, и мы можем согласиться с министром, что те, кто выдвинул это предложение, выдвинули предложение, которое мы все хотели бы, чтобы оно было реализовано. В то время как эта конкретная группа вносит свой вклад в развитие нашей экономики благодаря работе, которую они проделали в отношении добычи полезных ископаемых в определенной области, мы не должны пренебрегать теми другими, кто сделал или может сделать сейчас или в ближайшем будущем аналогичный вклад в эту важную отрасль.

Я думаю, что следует весьма конкретно указать, если это необходимо, в самом законопроекте, что другие горнодобывающие компании в этой стране имеют право экспортировать свои руды или рудные концентраты. Они не могут этого сделать, насколько я понимаю, в данный момент без лицензии министра. Здесь нужна твердая гарантия.

Министр сказал, снова на этой последней стадии, в своей речи, рекомендуя этот законопроект в Seanad, что эти другие горнодобывающие предприятия также смогут плавить свою собственную руду. Этого, опять же, не видно в законопроекте и не видно на первый взгляд. Министр вполне может сказать, что в этом нет необходимости, но я в этом не уверен.

Если один из этих других горнодобывающих предприятий пожелает осуществлять плавку того или иного типа в отношении своих руд или рудных концентратов, министр может, в соответствии с данными им обязательствами, быть готовым предоставить им лицензию, но вполне может случиться так, что компания, получившая первоначальную лицензию от министра, вполне сможет обратиться в Высокий суд и добиться его определения, несмотря на то, что министр может сказать, что первоначальная лицензия, выданная им, на самом деле распространяется на эту новую операцию. Поскольку в соответствии с этим законопроектом министр не имеет права в одностороннем порядке отзывать лицензию, он вполне может оказаться бесправным в этом отношении. Некоторые из этих горнодобывающих компаний, например, вероятно, если бы они намеревались плавить собственную руду, сделали бы это не через горнодобывающую компанию или даже через дочернюю компанию, как упомянул министр, а могли бы действовать через ассоциированную компанию, которая могла бы быть связана с горнодобывающей компанией, поскольку обе они входят в холдинговую компанию. В таком случае могло бы и, вероятно, было бы определено разделение затрат между добычей и выплавкой. Вполне может быть, что структура этих ассоциированных компаний будет такова, что между ассоциированными компаниями возникнут реальные расходы, и при таких обстоятельствах вполне может быть сочтено, что такая операция, даже если она была совершена с ассоциированной компанией, была чем-то, что было сделано, как указано в Законе, «путем торговли или с целью получения прибыли».

Когда министр дает безотзывную лицензию на десять лет, все эти вопросы должны быть тщательно изучены. Здесь следует быть осторожным с чрезвычайно широким определением плавки, которое содержится в разделе 1 законопроекта, где сказано:

«плавка» включает извлечение металла пирометаллургическим, химическим, выщелачивающим или электролитическим способом

Действительно, оно настолько широкое, что включает не только все существующие методы извлечения и обогащения, но и новые технологии, которые вполне могут быть разработаны в течение ближайших десяти лет.