выше температура в горне (высокий нагрев дутья) и чем больше извести в шихте (основные известковые шлаки), что легко осуществляется при работе на коксе, когда в шихту можно вводить до 50% передельных шлаков, а серы переходит в шлак до 95% всего ее количества; работа на древесном угле (кислые шлаки, менее высокий нагрев дутья) допускает введение шлака в количестве 10% веса шихты (иногда еще меньшее), а серы переходит в шлак обыкновенно не более х/2 всего ее количества.
Результаты процесса восстановления находятся в прямой зависимости от хода процесса плавленияи обратно. Нормально плавление должно начинаться, когда закончится восстановление, но в действительности обычно образование первого, наиболее мягкоплавкого шлака предшествует полному восстановлению, так как невосстановленная окончательно закись железа и вся закись марганца дают с пустой породой шлак, плавящийся ок. 1.000° и спекающий всю массу руды; без участия FeO и МпО наиболее легкоплавкое соединение из кремнезема, глинозема и извести может получиться лишь около 1.200°. Лишь в том случае, когда пустая порода руды очень трудноплавка, а окисел железа удобовосстановим и не содержит примеси марганца, плавление начинается при высокой температуре, что дает высокую температуру и в нижней части Печи и в горне, т. к., если пустая порода долго не плавится, она успевает поглотить много тепла в твердом состоянии. Обратно, легкоплавкая пустая порода, т. е. содержащая в себе все три составные части, к-рые могут дать легкоплавкий шлак (SiO2, А12О3 и СаО), приходя в жидкое состояние в более высоких горизонтах печи, переводит тепло в скрытое состояние (скрытая теплота плавления — ок. 50 кал. на 1 кг шлака в среднем) и создает более низкую температуру не только в области плавления, но и в горне, куда шлак как жидкость приходит раньше, чем поздноплавящаяся пустая порода. Этим объясняется тот факт, что горячие чугуны, богатые кремнием и бедные серой, легко получаются из удобовосстановимой руды с трудноплавкой пустой породой и при трудноплавких конечных шлаках. Что же касается трудновосстановимой руды с легкоплавкой пустой породой, то она имеет склонность давать малокремнистый передельный чугун, сопровождаемый железистым (при древесноугольной плавке) и марганцовистым (при коксовой) шлаком. Чтобы получить более горячий чугун, в этом случае необходимо держать более высокий нагрев дутья, чем в первом.
Благодаря восстановлению при высокой температуре, т. е. горению углерода за счет кислорода руды, в горн приходит лишь 80—85% всего сжигаемого в печи углерода.
Горение его завершается в ограниченном пространстве горна, против фурм. При работе на коксе на расстоянии ок. 800 мм от глаза фурмы по оси ее и по вертикали происходит, полное поглощение кислорода дутья, а далее — на расстоянии 200 мм — углекислота полностью переходит в окись углерода. Во всем остальном пространствегорна — на высоте фурм по направлению к оси горна и от глаза фурм до стен горна — нет ни свободного кислорода ни углекислоты; здесь идет восстановление твердым углеродом кремния из золы кокса, марганца и железа из шлака. В то же время в? области горения происходит окисление части восстановленных элементов (Si, Mnr Fe), вследствие чего металл и шлак не имеют одинакового состава в разных частях горизонтального сечения горна, а выпускаемый шлак и чугун по составу отличаются от того г какой устанавливается у фурм: в первом! меньше закиси железа, а во втором больше..
Продуктом неполного горения углерода, в воздухе, содержащем около 1% по объему водяных паров, должен быть газ с 35% СО, 0, 8% Ни 64, 2% N (по объему), нот. к. к нему присоединяется СО, получаемая как продукт восстановления при высокой температуре, и Н2, выделяемый горючим материалом, то газ содержит около 40% СО, 1, 5% Н2 и 56, 5% N2. В области умеренных температур (ниже 950°) СО переходит в СО2 за счет кислорода руды, от чего объем газа не меняется, и содержание N2 в нем остается неизменным до тех пор, пока не* начнется выделение остатков СО2 флюса, что увеличивает количество газа, повышая: в нем содержание СО2 и понижая N2. Наконец при работе на древесном угле и антраците или каменном угле к продуктам горения и восстановления присоединяются продукты сухой перегонки, что увеличивает количество газа, содержание в нем Н2 и СН4, значительно понижая Na. В газе древесноугольных печей последнего бывает ок.
50 объемных % при 8—10% Н2 и 1, 5—2% СН4; остаток составляет сумма СО2 4 — СО (38, 5—39%). Газ коксовых печей содержит лишь 2—3% Н2, 0, 2—0, 5% СН4 и обычно 57—58% N2, а СО2 + СО = 39—40%. В этой сумме тем больше СО2, чем меньше расход горючего, чем больше флюса, чем более удобовосстановима руда и чем меньше в шихте* закиси железа (в виде магнитного железняка и передельного шлака).
2. Условия получения различных сортов чугуна. Цель доменной плавки — получение данного качества чугуна с наименьшей затратой горючего и в наибольшем — при данных размерах печи — количестве. Цель эта достигается сочетанием: тех условий, от к-рых зависит правильный ход всех процессов доменной плавки и прежде всего — наивыгоднейшим распределением температур в печи. Для наиболее полного использования тепловой энергии углерода нужно, чтобы область умеренных температур, где происходит восстановление Fe газами, была возможно широко развита, а область высоких температур была ограничена тесными пределами для предупреждения преждевременного плавления пустой породой руды. Это осуществляется регулированием расхода горючего и нагрева дутья. Высокая температура дутья дает сосредоточенный жар в горне и немного выше его, а повышение расхода горючего согревает все горизонты печи, повышая температуру отходящих газов и тем понижая использование:
