Page 441 - Основы_химии

576г —578] Ч У Г У Н . П У Д Л И Н Г О В А Н И Е . 433

древесноугольные домны широко распространены на Урале, где громадные лесные пло­
щади дают возможность получать его в достаточных количествах. Иногда вместе с коксом
употребляют и антрацит (у нас на Сулинском заводе, теперь не действующем), а вместо
древесного угля — хорошо высушенное дерево, но, вообще говоря, такого рода случаи
•очень редки и имели место только в исключительных условиях (одно время у нас
на Надеждинском заводе). Существует мнение, что при помощи нефти, нефтяных остатков
и горючих газов возможно очень выгодное производство чугуна, но доныне металлургия
чугуна основана исключительно на приложении твердого топлива. А. Байков].
[576 г] Рядом с описанным процессом совершается и ряд других, напр., в доменной
печи образуется значительное количество синеродистых соединений. Это происходит оттого,
что азот вдуваемого воздуха приходит в доменной печи в прикосновение с накаленным
углем и разнообразными щелочными веществами, находящимися в рудных смешениях.
[577] Белый чугун имеет уд. вес около 7,5. Серый чугун —около 7,0. В сером
чугуне обыкновенно "меньше марганца и больше кремния, чем в белом; но тот и другой
содержат, кроме железа, от 3 до 4 и даже до 5 процентов углерода. Причина, по которой
образуется то или другое видоизменение чугуна, зависит от того состояния, в котором
находится углерод, входящий в состав чугуна. В белом чугуне углерод находится в соеди­
нении с железом, а именно, в виде соединения CFe 3 (доп. 574). Эбель, Мюллер, Осмонд,
Муассан и др. извлекли это соединение, называемое иногда просто «карбидам», из ме­
дленно охлажденной стали и белого чугуна, обрабатывая нх слабыми HCl и H 2 S0 4 на холоду
в отсутствии воздуха. Во всяком случае, соединение углерода с железом, находящееся
в белом чугуне, химически весьма непрочно, потому что оно разлагается, выделяя гра­
фит, при медленном охлаждении, подобно тому как раствор способен выделять прп медлен­
ном охлаждении часть вещества, в нем растворенного. Выделение угля в форме графита,
при превращенпи белого чугуна в серый, никогда не бывает полным, как бы медленно
ни велось охлаждение; часть углерода остается в соединении с железом — и именно в той
форме, в какой углерод содержится в белом чугуне. Поэтому при обработке серого чугуна
кислотами не весь углерод остается в виде графита, а некоторая часть его выделяется
в виде углеродистых водородов. Достаточно переплавить серый чугун и вновь его быстро
охладить, чтобы он опять превратился в белый чугун. [Не одно охлаждение влияет на
свойство чугуна, но и его составные части: кремний ускоряет процесс распадения Fe,C,
поэтому кремнистые чугуны даже при быстром охлаждении получаются в виде серых
чугунов (графитистых), марганец, наоборот, замедляет этот процесс, и такой чугун даже
при медленном охлаждении получается в виде белого чугуна. А. Байков.] То же самое заме­
чается в чугуне весьма богатом марганцом (5 — 7°/ 0 ), и в этом последнем случае излом полу­
чающегося чугуна всегда явственно кристалличен и блестящ. При значительном содержании
марганца в чугуне можно увеличивать и количество углерода. Серый чугун, представляя
большую неоднородность, гораздо более доступен разным деятелям, нежели сплошной
и более однородный белый чугун. Белый чугун применяется не только для переделки
на железо и сталь, но и там, где требуется большая твердость, хотя бы и соединенная
с некоторою хрупкостью, напр., для прокатных валов, для плужных лемехов и т. п.
[578] Прямой способ выделения углерода из расплавленного чугуна, производимый
в отражательных печах, называется п у д л и н г о в а н и е м . На поду печи помещается
масса чугуна, она плавится, и, через особое окошко, работник перемешивает окисляющуюся
массу чугуна, вдавливая окислы внутрь расплавленного чугуни. Это походит на замешива­
ние теста, отчего такой процесс, введенный в Англии, и получил название пудлингования.
[Образовавшиеся окислы железа с кремнеземом (из набойки печи и от окисле­
ния кремния чугуна) образуют легкоплавкий железистый шлак, состоящий главным образом
из (FeO) s Si0 2 ; закись железа из этого шлака растворяется в жидком чугуне и производит
окисление примесей чугуна (С, Si, Мп), при чем углерод выделяется в виде окиси угле­
рода по реакции FeO +"С = СО + Fe (кипение ванны). По мере выгорания примесей темпе­
ратура плавления металла повышается, и так как в пудлинговых печах наивысшая темпе­
ратура не превосходит 1400 —1450°, то очевидно должен наступить момент, когда из
расплавленного металла начнут выделяться кристаллы (зерна) "более высокоплавкого
железа. Благодаря способности чистого железа легко свариваться в нагретом состоянии,
эти зерна слипаются между собой, и при помощи железного лома их легко накатать в виде
бесформенной массы слипшихся железных зерен. Такая масса называется крпцей. Крица
представляет ноздреватую массу в роде губки, прн чем в промежутках между зернами
металла, благодаря смачиванию, удерживается некоторое количество жидкого железистого
шлака. Накатанную крицу вынимают из печи и тотчас же в накаленном состоянии под­
вергают сильному обжатию при помощи ковки молотами. При этом обжатии значительная
часть жидкого шлака выжимается наружу, подобно тому как из мокрой губки при сжатии
выдавливается вода (отсюда старинное название этих шлаков — соки). В результате этой
обработки крица превращается в сплошную массу плотного металла. "А. Байков.]
Очевидно, что пудлингованная масса, или крица, представляет вещество неоднородное,
полученное через перемешивание, а потому некоторая часть массы будет богата еще
углеродом, другая будет бедна, в некоторых частях будет находиться окисел, еще не
восстановившийся и т. п. Дальнейшая переработка пудлинговой массы состоит в ее про-
Мендемев. Основы химия, т. II . 28