Производство металлических конструкционных материалов. Казармщиков И.Т. - 12 стр.

      Красный железняк содержит 50 – 60% Fe, и обычно в таких рудах
содержится мало серы и фосфора. Пустая порода таких руд обычно состоит из
SiO2 и Al2O3.
      Водная окись железа представлена в рудах обычно минералами лимонитом
или гетитом. Руды, содержащие эти минералы называются бурыми железняками
(общая формула Fe2O3 ⋅ nH2O). Бурый железняк образуется при окислении
железных руд других типов. Он наиболее распространен в земной коре, но
используется сравнительно в небольшом количестве, так как трудно поддается
обогащению. В добываемых рудах обычно содержится 25 – 50% Fe и повышенное
количество фосфора (0,5 – 1,5% Р). Состав руды бывает разнообразен не только в
различных, но и в пределах одного месторождения.
      Бурые железняки, наиболее легко восстанавливаемые руды, благодаря
малой плотности и большой пористости. В большинстве случаев руды загрязнены
вредными примесями – фосфором, серой, мышьяком. Пустая порода глинистая,
иногда кремнисто-глинистая.
      Карбонат железа представлен в руде минералом сидеритом или
углекислым железом FeCO3, и руды, содержащие в основном сидерит,
называются шпатовыми железняками. В рудах содержится 30 – 40% Fe. Часто
сидериты содержат серу.
      Кроме указанных соединений железа, в рудах присутствуют различные
соединения пустой породы и примеси, которые в зависимости от вида плавки
могут быть полезными и вредными.
      Полезными примесями являются марганец, никель, хром, ванадий.
      Марганец улучшает механические свойства чугуна и стали, способствует
удалению серы при десульфурации жидкого металла. Никель и хром повышают
коррозионную стойкость стали. Благоприятное воздействие на качество стали
оказывают ванадий и титан.
      Вредными примесями являются сера, фосфор, мышьяк, цинк, свинец, медь.
Сера придает металлу красноломкость, снижая его механические свойства.
Фосфор вызывает в металле хладноломкость, ухудшая свойства металла при
низких температурах. Мышьяк понижает свариваемость металла, ухудшает
механические свойства. Кроме того, является сильным ядом и присутствие его
недопустимо в металлоизделиях, применяемых в пищевой промышленности
(емкости для варки пищи, консервные банки). Цинк и свинец не растворяются в
чугуне, поэтому они не могут влиять на его качество. Однако, цинк при плавке
возгоняется и пары его, проникая в швы кладки, приводят к увеличению ее
объема и разрушению кожуха печи. Свинец также способствует разрушению
футеровки печи. Медь понижает свариваемость металла и придает ему
красноломкость.
      Однако, в некоторых случаях, фосфор и медь могут являться полезными
примесями. Например, при выплавке некоторых марок стали.
      Пустая порода руд преимущественно состоит из SiO2, Al2O3, СаО и MgО,
которые находятся в виде различных соединений. Для доменной плавки
желательно, чтобы отношение (СаО + MgО) / (SiO2 + Al2O3) ≈ 1. В этом случае
снижается или отпадает совсем потребность во флюсе, увеличивается