№1 Общие сведения о металлах.

К металлам относят большинство химических элементов перио­дической системы Д. И. Менделеева, Некоторые металлы находят широкое применение в технически чистом виде, т. е. с малым содер­жанием примесей, например железо, медь и алюминий в электро- и радиотехнике. Другие металлы, например тантал, ниобий, гафний, цирконий, кремний используют в сверхчистом виде, т. е. с миллион­ными долями процента всех примесей или даже на уровне отдельных атомов примесей, в приборостроении, атомной технике, вычислитель­ной технике.

Несравненно шире и разнообразнее применение металлических сплавов, которых насчитывается десятки тысяч марок. Важнейшим промышленным металлом является железо, которое в чистом виде и в сплавах с углеродом и другими элементами относят к группе черных металлов. 'Все остальные металлы и их сплавы относят к группе цветных металлов; их принято делить на легкие (плотность до 3 г/см³) и тяжелые. Выделяют также благородные и редкие металлы.

Из цветных металлов важное промышленное значение имеют алюминий, медь, магний, свинец, цинк, олово, титан. Но стоимость цветных металлов по сравнению с черными высока, поэтому во всех случаях, когда это допустимо, их стараются заменить черными металлами или неметаллическими материалами.

Кроме перечисленных, промышленное применение имеют также следующие цветные металлы: хром, никель, марганец, молибден, кобальт, ванадий, вольфрам, цирконий, тантал, ниобий, рений, индий, серебро, платина, золото, германий, селен, теллур.

№2 Материалы для получения чугуна.

Для получения чугуна используют крас­ные, бурые и магнитные железняки (оксиды) и железный шпат (кар­бонат).

В скоплениях красный железняк, или гематит Fe₂O_s, сопровож­дают пустые породы, в состав которых входят преимущественно кварц Si0₂ и кальцит СаС0₃, иногда глина Al₂0₃'2Si0₂-2H₂0 и др. Гематитовые руды содержат в среднем 51—66 % Fe, а чистый ге­матит — 70 % Fe.

Основной рудный минерал бурого железняка — лимонит—кри­сталлогидрат оксида железа Fe₂0₃-nH₂0; пустые породы сходны по составу с пустыми породами красного железняка. Массовое содер­жание железа колеблется от 55 до 30 % и ниже.

Рудный минерал магнитного железняка — магнитный оксид же­леза FeO-Fe₂0₃(Fe₃0₄). В пустых породах присутствуют силикаты (полевые шпаты, граниты), сульфиды, кальциты и т. д. Массовое содержание железа в богатых магнетитовых рудах колеблется от 50 до 72 %.

Шпатовый железняк, или сидерит FeC0₃, содержит 30—42 % Fe. При обжиге сидерита отщепляется диоксид углерода (С0₂) и руда становится микропористой, что обеспечивает ее легкое восстановле­ние при доменной плавке. Топливо. Основным топливом для доменных печей является ка­менноугольный кокс. Для снижения расхода кокса и интенсифика­ции выплавки чугуна в доменную печь вдувают природный газ, а также мазут, угольную пыль. Флюсы. Во всех железных рудах, а также в золе от кокса в из­бытке содержатся кремнезем и глинозем, поэтому в шихту в каче­стве флюса добавляют известняк или доломит; они способствуют также шлакованию серы, вредной примеси в чугуне.

Загрузка доменной печи коксом, рудой и флюсом или коксом и офлюсованным агломератом (или офлюсованными окатышами) осу­ществляется отдельными порциями — колошами.