ЭСБЕ/Шихта

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Перейти к навигации Перейти к поиску

Шихта
Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
Brockhaus Lexikon.jpg Словник: Шенье — Шуйский монастырь. Источник: т. XXXIXa (1903): Шенье — Шуйский монастырь, с. 605—606 ( скан ) • Даты российских событий указаны по юлианскому календарю.
Энциклопедии: МЭСБЕ
 Википроекты: Wikipedia-logo.png Википедия

Шихта — совокупность материалов, подлежащих переработке данным заводским процессом. Ш. основной мартеновской печи состоит, например, из известных количеств чугуна, железной и стальной ломи и известняка. Ш. для вагранки представляет известные количества разных марок чугунов, кокса и флюса. От состава Ш. зависит состав получаемого продукта, расход горючего, продолжительность операции, стоимость ее и т. д. Ш. некоторых производств, например тигельного, на многих заводах считается секретной. В прежнее время наиболее выгодную Ш. находили эмпирическим путем, частью с помощью проб в малом виде (см. Пробирное искусство), частью путем ряда прямых плавок. Ныне Ш. рассчитывается на основании химического состава как конечных продуктов, которые хотят получить, так и имеющихся материалов. Ш. рассчитывается так, чтобы превышение ценности получаемого продукта над ценностью материалов было наибольшим. Так, если имеется возможность при известной Ш. выплавлять чугун высокого качества, по рыночной цене, выше на a чугуна, получаемого при другой Ш., но это сопряжено с применением руды, падающей на пуд чугуна больше, чем a, то, очевидно, вторая Ш. выгоднее. Поэтому Ш. нужно часто пересчитывать, в особенности при наличности разнообразных материалов. Расчет Ш. по Мразеку основан на том предположении, что основания и кремнезем в шлаках образуют чисто химические соединения и что основания могут замещать одно другое, если количества их пропорциональны их эквивалентам; расчет этот, очевидно, чисто стехиометрический. Ход расчета, например, для доменного производства таков: сначала выписывают анализы руд, флюсов и золы горючего, определяют сумму веществ, уходящих из них в шлаки, количество железа и марганца, содержащееся в материалах; последние цифры определяют отношение количества шлака к количеству чугуна. Далее определяют количество кислорода в каждом из веществ, уходящих в шлак, полное количество его в основаниях (B) и полное количество его в кремнеземе (S). Отсюда легко определить для каждого вещества избыток кислорода оснований (β) или кислорода кремнезема (σ) для того шлака, который желают получить. Еще лучше вывести и , т. е. количество каждого вещества, которое надо прибавить, чтобы вывести в Ш. 1 весовую единицу избыточного кислорода соответственно оснований и кремнезема. Вообще при получении силиката с отношением кислорода оснований к кислороду кремнезема, равным n, имеем выражения:

и .

Баллинг дал следующие очень удобные таблицы: весовая часть кремнезема требует весовых частей для:

  Однокремне-
земика
Полутора-
кремне­земика
Двукремне-
земика
Извести 1,82 1,21 0,90
Магнезии 1,30 0,86 0,86
Глинозема 1,11 0,74 0,74
Закиси железа 2,33 1,55 1,55
Закиси марганца    2,30 1,54 1,54

Весовая часть основания требует весовых частей:

  Однокремне-
земика
Полутора-
кремне­земика
Двукремне-
земика
Извести 0,55 0,82 1,10
Магнезии 0,77 1,15 1,54
Глинозема 0,90 1,35 1,80
Закиси железа 0,42 0,64 0,85
Закиси марганца    0,43 0,70 0,86

Полученные величины показывают, какими количествами какого вещества можно замещать одним другое, причем шлак будет той же степени кислотности. На основании этих величин и ведут расчеты Ш., причем стараются выбрать ее так, чтобы шлак был соответствующий данному сорту чугуна (приблизительно к имеющимся опытным данным, известной степени плавкости и т. д., см. Шлаки), чтобы не было чересчур много шлаков, чтобы не ввести в Ш. много фосфора, серы и т. д., чтобы, наконец, чугун получился возможно дешевле и т. д. Понятно, что все эти вычисления все же приблизительны: средние составы материалов все же отличны от постоянно меняющихся действительных, часть железа, марганца, фосфорной кислоты и серы уходит в шлак; последние два элемента кислоты и связывают основания. Платц обратил внимание на то, что шлаки одинаковой степени кислотности обнаруживают разные степени плавкости в зависимости от разных комбинаций в них оснований, и на то, что температура плавления шлака по мере возрастания в нем количества глинозема достигает минимума тем раньше, чем больше в нем кремнезема, предложил основываться при расчете Ш. главнейше на отношении суммы оснований к сумме кремнезема и глинозема. При этом необходимо следить за тем, чтобы взаимное отношение количеств последних не выходило из пределов, допускаемых практикой. При этом принимают, что в шлак уходит 1/31/2 закиси марганца Ш.; сернистый кальций причисляют к основаниям. Основанные на аналогичных соображениях расчеты Ш. различных производств ныне совершенно вытесняют прежний рецептурный или, вернее, поваренный метод расчета Ш. Как пример Ш. ниже приведены данные Саткинских доменных печей: руды в сумме 10260 пудов, флюса 810 пудов, угля древесного 5400 пудов; все это разделено на 270 колош Ш. 38 пудов бакальской руды, 7½ пудов ельничной руды, 4½ пуда флюса; состав руды ельничной (обожженной): влаги 0,473, летучих веществ 1,056, Fe2O3 — 82,648, FeO — 0,685, SiO2 — 6,021, Fe — 57,85, Al2O3 — 4,414, Mn3O4 — 2,39, CaO — 1,32, MgO — 1,36, P — 0,017. Состав бакальской руды обожженной: влаги 0,68, летучих веществ 1,51, Fe2O3 — 78,04, SiO2 — 8,48, Al2O3 — 6,18, Mn3O4 — 3,27, CaO — 1,11, MgO — 0,589, P — 0,005, Fe — 54,63. Состав флюса: летучих веществ 47, CaO — 30,04, MgO — 21,17, AlS2O3+Fe2O3 — 1,74, SiO2 — 0,07. Отношение веса шлаков к весу чугуна — 0,32. Состав чугуна: Si — 1,08; Mn — 1,39, P — 0,043, Gr — 3,63, C химического — 1,41. Состав шлака: SiO2 — 54,90, Al2O3 — 7,43, Mn3O4 — 6,15, CaO — 16,44, MgO — 13,28, P — 0,031, S — 0,013, FeO — 1,52 — шлак близок к полуторакремнеземику.