большого расхода руды (неполного из нее восстановления железа), топлива и рабочей силы. В промышлен. странах в наст, время основным, или исходным, материалом Ж. п. является чугун, получаемый плавкой в доменных печах (см. Доменное производство) и переделываемый затем в сварочное железо и сталь (в последнем случае-с ббльшим или меньшим количеством малоуглеродистого металла в виде концов, обрезков, брака прокатных мастерских и лома) в кричных горнах, пудлинговых нечах, бессемеровских или томасовских конвертерах, мартеновских печах, тигельных горнах и, наконец, э.тек-трических печах.

1) При выплавке чугуна из железной руды, кроме последней, сырыми материалами служат: флюс (обыкновенно-известняк, реже-доломит) и горючие в виде кокса (см.) и древесного угля (см.), а иногда и антрацита или сырого каменного угля, не спекающегося при потере летучих веществ и при достаточной прочности сохраняющего форму своих кусков. Ок. 15% всего вьш.лав л немого чугуна идет на производство литья (см. Литейное производство) как литейный чугун, характеризующийся высоким содержанием кремния (2-3,5%) и низким - марганца (<1%); остальные 85% составляет т. н. передельный чугун, идущий в передел на сварочное железо и сталь; он характеризуется низким содержанием кремния (обыкновен-но<1,0%) и повышенным - марганца (1- 1,5%, иногда больше).

2) Передел чугуна в кричных горнах на сварочное железо требует применения в качестве топлива древесного угля, дорогого и не везде доступного вида горючего, и в настоящее время практикуется лишь в Швеции, к-рая целиком удовлетворяет мировой спрос на кричное железо (экспорт его в последние годы сократился до 12 ООО m в год). Что касается пудлингования (см.), то хотя оно еще ведется во всех промышленных странах (кроме СССР), но везде производство железа по этому способу ограничивается незначительными размерами, объясняемыми слабым спросом на сварочный металл специального назначения. Продукт передела чугуна-сварочное железо в виде кусков-служит материалом для производства сортового сварочного железа простых профилей (полосового, круглого и квадратного). Оборудование, применяемое для этого,-нагревательные печи и прокатные станы имеют сравнительно небольшие размеры и мощности в виду незначительных размеров кусков (150x150 мм сечением и весом ок. 50 кг).

3) С т а л ь, т. е. б. или м. углеродистое железо, получаемое в жидком состоянии, производится в настоящее время гл. обр. мартеновским процессом (см.), являющимся универсальным как в отношении состава металла, могущего поступать в передел, так и качества продукта производства. Но для Франции, Бельгии (а до войны и для Германии) исключительное значение имеет тома-сирование (продувка в основных конвертерах), так как самой дешевой рудой для этих стран была и остается фосфористая руда (минетт), дающая чугун с содержанием 1,7-2% фосфора. В названных странах со-

отношение между количествами стали, получаемой мартеновским и томасовским переделами, было таково (в %):

Мартеновский . Томасовский .

Бельгия Франция Германия 6 25 43

94 75 57

В СССР томасирование до войны имело слабое развитие (на двух приазовских з-дах), и в необходимости его возрождения теперь (в связи с возобновлением эксилоатации керченских месторождений дешевой фосфористой руды) можно сомневаться, т. к. и для фосфористого чугуна в настоящее время можно с выгодой применять мартеновский передел в его специальной форме (процесс Бертран-Тиля). В Англии и С. Ш. А. томасовский передел теперь не применяется. Продувка в кислых конвертерах, т. е. бессемерование (см.) в настоящее время совсем утратило свое былое значение в Европе (в Англии в бессемеровск. конвертерах изготовляется в 14 раз меньше стали, чем в мартеновских печах). Но для СССР оно еще имеет практич. интерес в виду наличия богатых месторолоде-ний малофосфористой руды (Кривой Рог и гора Магнитная), с одной стороны, и возможности развития большой производительности стали для прокатки рельсов при использовании старого оборудования или с меньшими расходами на новое, с другой стороны. Наконец, старый тигельный процесс (см.) нолучения стали, требующий большого расхода высокоценного горючего и значительных издержек на рабочую силу, применяется теперь лишь для самых дорогих сортов специальной стали (см. Инструментальная сталь). Этот процесс свое значение ностененно утрачивает вследствие конкуренции элеи:тротермического процесса (см. Электрометаллургия). Непосредственным продуктом всех перечисленных выше процессов получения стали является слиток стали, различных веса и формы, смотря по назначению, - от 100 кг до 8 т, квадратного или прямоугольного поперечного сечения. Последняя форма ( плоские слитки ) применяется лишь для раскатки в котельное железо; главная же масса стали, в виде квадратных слитков, идет на производство прокаткой всего сортового железа простых и сложных профилей (считая и рельсы).

4) Как листовое, так и сортовое нелезо катают из стальных слитков непосредственно или из промежуточного продукта-з а-готовки.В первом случае тяжелые слитки (2 m и более) проходят через нагревательные колодцы, неотапливаемые или отапливаемые, смотря по t°, с к-рой слитки приходят в прокатный цех, и раскатываются без дополнительного подогрева в станах блуминг, а затсхМ в сортовых (ручьевых) валах, или же в плоских-на котельное железо. Легкие слитки, всегда холодные, предварительно подогревают в рекуперативных газовых или полугазовых печах и затем раскатывают на среднесортное и мелкосортное железо, а также на проволоку. Чтобы избежать получения большого количества мелких слитков из одной плавки (печей большой мощности), часто сортовое и тонкое листовое железо катают из полупродукта, который носит у нас

общее название заготовки, или болванки, хотя имеет различное поперечное сечение и вес в зависимости от своего назначения. Для сортового железа выдержанные в колодцах квадратные слитки раскатываются в квадратную болванку, часто называемую у пас блум (англ. blooni), если сечение ее больше 100x100 мм. Для легких сортов железа прокатывают полупродукт меньшего сечения (часто 50x50 мм), к к-рому собственно и относится старый русский термин заготовка . Проволоку, несмотря на ее малое поперечное сечение (не более 10 мм в поперечнике), катают непосредственно из слитков в специальных проволочных станах, но иногда и из квадратной заготовки. Наименьшее поперечное сечение катаной проволоки - 5 мм; более тонкую проволоку получают из катаной в о л о ч е н и е м на барабанах, и изготовление ее не входит в программу железоделательных (т. е. металлургических) з-дов. Для крупных тонких листов (тонкокотельное железо) делают тяжелую плоскую заготовку (англ. slab) раскаткой выдерясанных в колодцах плоских слитков в станах с л а б и н г (Америка) или в плоских ручьях станов б л у м и н г. Для жести и кровельного железа у нас производят раскаткой сравнительно легких (72 w) квадратных считков легкую плоскую заготовку-- сутунку (англ. strips)-в специальных сутуночных станах (крупное производство) или на черновых валах крупносортных станов. Также изготовляют и плоскую заготовку для труб (англ. skelp), для обозначения которой у нас не хватает термина (на южных заводах ее неправильно называют стрипсы ).

5) Чтобы дать готовый продукт прокатки, болванку и заготовку подогревают в рекуперативных газовых нечах (меньшего поперечного сечения, чем для слитков), называвшихся прежде сварочными , и раскатывают затем в подходящих валках прокатных станов, т. е. валках, диаметр и число оборотов которых соответствуют наибольшему поперечному сечению прокатываемых болванок или заготовок (см. Прокатка, Прокатные станы). М. Павлов.

ЖЕЛЕЗ ОС ПЛАВЫ, ферросплавы (см. Спр. ТЭ., т. II), представляют собою сплавы яселеза и какого-либо второго металла из применяемых в сталеделательном и чугунолитейном производствах, как то: Мп, Si, Сг, W, Мо, V, Ti, и и др. Содержание их в ЗК. часто сильно преобладает над железом, доходя до 80-90%, но не редки также Ж. с содержанием второго металла в 10-15%. Обычной составной частью Ж. является углерод, в присутствии которого почти всегда производится выплавка их из руд. Содержание С в сплаве бывает тем больше, чем больше у второго металла способность к образованию карбидов; это содержание С колеблется в пределах от 3 до 8%. В случае надобности оно м. б. понижено до 0,5-1% путем переплавки сплавов с соответствен-ньпш окислителями. Обычные нримеси Fe-С-сплавов-Мп, Si, S и Р-такясе входят в состав Ж., при чем содерясание их зависит исключительно от чистоты применяемых при плавке материалов-руды, горючего, флю-

са и электродов, но чаще всего оно не превышает количеств, встречающихся в обыкновенных чугуиах. Кроме того, в Ж. находятся в небольших количествах (от 0,1 до 1%) необычные для Fe-C-снлавов примеси-А1, Са, Mg; они входят в состав Ж. в виде карбидов, особенно легко образующихся при выплавке их электротермич. процессом.

Ж. применяются в металлургии исключительно в качестве прибавок к стали и чугуну для улучшения тех или иных свойств готового металла. Особенное значение Ж. имеют в производстве специальных сортов стали, в к-рые специальные примеси в определенном количестве удобнее всего вводить ири помощи соответствующих Ж.

Ж. получаются путем прямого восстановления руд, содерясащих кроме яселеза и второй металл, при чем соотношение между ними может быть установлено произвольно, путем соответствующего обогащения руды или введения в нее железных окислов. Чаще всего указанное восстановление идет по простой схеме:

mRO-bnFe 0 + {m + n) С = FenRm + (m + n) CO, где R означает второй металл Ж., а ши п-- коэфф-ты, характеризующие соотношение же.теза и второго металла в шихте и в готовом Ж. Восстановление происходит при очень высоких t° и, следовательно, с затратой больших количеств горючего или электрической энергии, в присутствии тугоплавких (основных) или легкоплавких (кислых) силикатов (шлаков). Наиболее простым и наиболее старым способом производства Ж. является тигельный способ, при котором шихту из R0, FeO, С (в виде чистого горючего) и флюса выдерясивают в графитовых тиглях при высокой t° до полного восстановления металлов; по получении жидкого Ж. его выливают в металлич. изложницы. Тигельный способ не требует сложного оборудования и м. б. осуществлен в любом масштабе; но он связан с очень большим расходом горючего, тиглей и рабочей силы и поэтому в настоящее время почти оставлен. Нек-рые Ж. выплавляются в обыкновенных доменных п е ч ах: это Ж.массового потребления, получающиеся из легко восстановимых руд и плавящиеся при сравнительно умеренных t° (зеркальный и кремнистый чугуны, ферромарганец, ферросилиций, силикошпигель и др.). Выплавка этих Ж. также требует большого расхода горючего, тугоплавких шлаков и высокой t° печи, что достигается соответствующим составом шихты и подогревом дутья до наивысшей возможной t°. Но такая работа печи ведет к быстрому разъеданию печной кладки, засорению газопроводов и воздухонагревателей улетчивающимися металлами (марганец) и солями с последующим расстройством хода печи; поэтому продолжительность камнании нечей, работающих на Ж., измеряется не годами, как при выплавке обыкновенных чугунов, а только месяцами, что делает самый способ выплавки Ж. в доменных печах невыгодным. В наст, время преобладающее значение получает электротермический способ выплавки Ж., особенно в странах с дешевой электрич. энергией. При выплавке Ж. в электрических

печах можно широко варьировать масштаб производства и получать Ж. с любым содер-ланием второго металла, по сравнительно умеренной цене. Для выплавки Ж. применяются исключительно дуговые печи, чаще всего с подвижным верхним э-тектродом и неподвижным нижним, заделанным в под печи. Шихта, состоящая из соответствующей руды (RO + FcgOs), угля и флюса, загружается сверху вокруг верхнего вертикаль-1ЮГ0 электрода, проходит в печи через зону высоких 1° вольтовой дуги и подвергается восстановлению, в результате к-рого па поду печи собирается лшдкий Ж,., к-рый вместе с образовавшимся шлаком от времени до времени выпускается из печи. Иногда готовые Ж. подвергаются в таких ж% электрич. печах вторичной (рафинировочной) переплавке с рудой для удаления большей части содержащегося в Ж.- углерода; при этом получаются малоуглеродистые Ж., идущие для приготовления малоуглеродист, сортов специальной стали. Иногда безуглеродистые Ж. получают в заводском масштабе а л ю м и-нотермическим путем (способГольд-шмита), по к-рому восстановление производится металлич. алюминием по схеме:

2тК0+пГе.0, + - +з--А1 = = 2RFc + JAL03.

Способ Гольдшмита очень дорог и дает Ж. с б. или м. значите.т1ьным содержанием А1; поэтому он применяется в тех случаях, когда стоимость Ж. имеет второстепенное значение, а присутствие А1 не вредит применению сплава.

Все Ж, отличаются резко выраженной хрупкостью, что объясняется присутствием в них карбидов или других химич. соединений; легкой изменяемостью нек-рых из этих соединений объясняется присущая многим Ж. способность рассыпаться на воздухе. Цвет различных Ж. различен и меняется от темносерого и почти черного до серебряно-белого. Уд. вес их колеблется в очень широких пределах в зависимости от второго металла: наиболее легкими являются сплавы с Si (2,5), наиболее тяжелыми-сплавы с W и и (16,5). Почти все Ж. плавятся при более высоких \°, чем обыкновенный чугун (1145°), а сплавы с тугоплавкими металлами (W, Мо) плавятся при t° значительно более высоких, чем 1пл. Fe (1 530°); последнее обстоятельство создает затруднение при выплавке этих сштавов. Многие Ж. отличаются высокой кислотоупорностью и м. б. переведены в раствор только путем сплавления их с содой; это обстоятельство несколько затрудняет анализ этих сплавов.

Ферросилиций. Сплавы с содержанием Si до 20% принято называть кремнистым чугуном, свыше 20% Si-ферросилицием. Кремнистые сплавы находят себе самое innpoKoe применение в сталеплавильном и чугунолитейном производствах: в первом они применяются для раскисления металла и для уничтожения пузыристости в получае-мьгх из него слитках и отливках; кроме того, введение в сталь нек-рого количества кремния (до 1 %) заметно повышает ее механич. качества, что способствует широко-

му применению це.того ряда сортов кремнистой стали. Введение Si в чугун улучшает литейные качества последнего и позволяет широко варьировать прочность и твердость чугунных от.тивок. Кремнистые чугуны (до 20% Si) получаются преимущественно в доменных печах; в шихту вводится большое ко.личество SiOg (кварциты), а также избыток глинозема для образования тугоплавких глиноземистых шлаков; расход горючего (кокса) велик (2/2 вес. ч. на 1 ч. сплава). Различные сорта ферросилиция (>20% Si) готовятся в электрич. нечах нри умеренном напряжении тока (60-70 V) и высокой плотности (6-7 А/сж). Шихта здесь составляется из кварцита и древесного угля. Для бо-,лее полного отделения восстановленного Si от кислого шлака к шихте прибавляют железный лом, от количества которого часто и зависит конечный состав ферросилиция. В сводной табл. 1, приводятся данные о составе наибо.лее расиространенных кремнистых Ж. с 12, 30, 50, 75 и 90% Si. Для всех этих сплавов характерно невысокое содержание С, что объясняется разлагающим действием Si на РвзС и полной неспособностью высококремнистых сплавов удерживать в себе С. Часть углерода повидимому находится здесь в форме карбидов А1 и Са, к-рые сами неустойчивы на воздухе и сообщают такую же неустойчивость и содерлащим их сплавам, особенно при содержании Si от 30 до 65%; последние на воздухе рассыпаются с выделением легко воспламеняющихся и ядовитых газов. Это обстоятельство требует применения различных мер иредосторожно-сти при перевозке, хранении и употреблении сплавов, содержащих ок. 50% Si.

Ферроманган - наиболее важный и наиболее широко применяемый Ж. Во всех сталеплавильных производствах он применяется для раскисления (FeO + Mn=Fe + +МпО), для уничтожения вызываемой присутствием серы красноломкости (FeS--Mn= = Fe + MnS) и для сообщения стали более высоких механич. свойств; кроме того, в нек-рые сорта стали Мп вводится в качестве специальной примеси (наприм. сталь Гад-фильда). Этот Ж. выплавляется в настоящее время гл. обр. в доменных печах из пиролюзита (МпОз) и обожженного марганцового шпата (МпСОз переходит в MngOJ, при избытке горючего (2V2 ч. на 1 ч. сп.лава) и сильно известковых шлаках. В последнее время, с удешевлением электрич. энергии, в производстве ферромангана с доменными печами начинают конкурировать электрич. печи, легко дающие из богатой руды (48-50 % Мп) сплав с содержанием Мп ок. 80%. Теперь применяются два типа марганцовьгх Ж.: зеркальные чугуны с содерж;анием Мп ок. 20% и ферроманганы-с 80% Мп; состав тех и других характеризуется цифрами, приведенными в таб.л. 1. В СССР зеркальные чугуны и ферроманганы вьш.лавляются в доменных печах, в Донецком бассейне; но это производство обслулсивает только внутрен. рынок и по своему масштабу далеко не соответствует имеющимся у нас богатым за.ле-жам марганцовых руд (Чиатуры, Никополь).

Феррохром-Ж. с хромом, применяемый в качестве прибавки к ста.ли для вве-