Залізні руди, флюси, паливо та вогнетривкі матеріали

Чавун – це сплав заліза з вуглецем (2,14 – 6,67%). Крім заліза і вуглецю в чавуні завжди є кремній, марганець, фосфор та сірка. Чавун використовується для виготовлення відливків та переробки в сталь.

Основним способом отримання чавуну є плавка в доменній печі. Для цього використовують залізні та марганцеві руди, флюси, паливо і повітря.

Залізні руди складаються з хімічних сполук заліза та породи. Найбільш поширеними залізними рудами є магнітний залізняк Fe₃O₄, червоний залізняк Fe₂O₃, бурий залізняк 2Fe₂O₃·3Н₂О і шпатовий залізняк FeСO₃. Руди містять 30 – 60 % заліза.

Флюси застосовуються для оплавлення тугоплавкої пустої породи і золи з утворенням легкоплавких шлаків, які легко витікають з доменної печі. Флюси також частково переводять в шлак сірку. Шлаки легші за метал, тому захищають його від атмосфери печі. Флюси поділяють на основні та кислі. До основних флюсів відносяться вапняк CaCO₃ та доломіт CaMg(CO₃)₂. До кислих флюсів відноситься кварцовий пісок.

В якості палива в доменному процесі використовується кокс. Кокс отримують сухою перегонкою коксівного вугілля без доступу повітря при температурі 900 - 1050ºС.

Метали виплавляються в печах при високих температурах. Тому внутрішні стінки печей, ковшів, пристроїв для транспортування рідкого металу викладають вогнетривкими матеріалами. Вогнетривкі матеріали мають витримувати високі температури, мають протистояти хімічній взаємодії з металом, шлаком та пічними газами. По хімічному складу вогнетривкі матеріали поділяються на основні, кислі та нейтральні.

Динас є кислим вогнетривом, містить до 96% SiO₂, має вогнетривкість 1700 - 1710ºС. Динасовою цеглою футерують печі, які працюють з кислими шлаками, де багато SiO₂ .

До основних вогнетривів відносяться магнезит (MgO), хромомагне-зит (MgO і Cr₂O₃) та доломіт (MgO і СаО).

До нейтральних вогнетривів належать шамот, який отримують з вогнетривкої глини.