Глоссарий по металлургии
А
АВТОКЛАВ - аппарат для проведения различных процессов при нагреве и под газовым давлением выше атмосферного. Например, введение в жидкие металлы легко испаряющихся веществ (магний в чугун и т.д.). В автоклавах проводятся некоторые операции гидрометаллургии, например, выщелачивание.
АГЛОМЕРАТ - продукт агломерации - основное сырье для черной и цветной металлургии при получении металлов (сплавов) из руд.
АГЛОМЕРАЦИЯ - термический способ окускования мелких материалов, чаще всего рудной шихты (рудной мелочи и концентратов, пылевидных руд, колошниковой пыли), для улучшения их металлургических свойств. Нагрев осуществляется обычно за счет сжигания мелкого топлива в самом обрабатываемом материале при непрерывном подсосе воздуха. В агломерационную шихту часто вводят флюсы (известняк). Окускование при агломерации происходит главным образом в результате связывания отдельных зерен легкоплавкой жидкостью, образовавшейся при нагреве, и формирования кусков при охлаждении. Агломерацию осуществляют преимущественно на агломерационных машинах ленточного типа, представляющих собой непрерывную цепь тележек с решетчатым дном. Продукт агломерации - агломерат.
АГЛОФАБРИКА - предприятие, на котором проводится агломерация.
АУСТЕНИТ - фаза железоуглеродистых сплавов, представляющая твердый раствор углерода в железе модификации у. Предельная растворимость углерода в λ-железе 2,14%. Атом углерода в решетке у-железа (гранецентрированный куб) располагается в центре элементарной ячейки (куба). Образуется твердый раствор внедрения.
Аустенит может легироваться путем образования твердых растворов замещения (Ni, Мn).
В двойных сплавах железо-углерод и при низком легировании аустенит существует только при высоких температурах (выше 700°С).
При высокой степени легирования (~8-10%) аустенит может существовать и при низких температурах.
Б
БАКТЕРИАЛЬНОЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ - избирательное извлечение химических элементов из многокомпонентных соединений растворением их микроорганизмами в водной среде. При бактериальном выщелачивании из руд, концентратов, отходов производства и т. д. извлекают ценные компоненты (медь, уран, золото и другие) или вредные примеси (например, мышьяк в рудах черных и цветных металлов). Бактериальное выщелачивание проводится без повышения давления и нагрева.
БАЛАНСОВЫЕ ЗАПАСЫ - запасы полезных ископаемых в недрах, которые отвечают требованиям по качеству и условиям залегания и могут в дальнейшем разрабатываться. Эти запасы учитываются при составлении балансов по залежам, производству и потреблению полезных ископаемых.
БАРАБАННАЯ ПЕЧЬ - промышленная печь цилиндрической формы с вращением вокруг наклонной продольной оси, предназначенная для нагрева сыпучих или кусковых материалов с целью осуществления различных физико-химических процессов. В металлургии барабанные печи применяются для обжига известняка и доломита, сушки песка и глины. Нагрев сыпучих материалов осуществляется горячими топочными газами, которые движутся в печи в направлении перемещения материала или противотоком. Основные размеры барабанной печи варьируются в значительных пределах: длина от 50 до 230 м, диаметр от 3 до 7,5 м. Производительность барабанных печей достигает 150 т/ч (по готовому продукту).
БЕЛЫИ ЧУГУН - чугун, в структуре которого весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида железа Fе3С.
БЕССЕМЕРОВСКИЙ ПРОЦЕСС (по имени английского изобретателя Г. Бессемера, 1813-1898 гг.), бессемерование чугуна-сталеплавильный процесс, разновидность конвертерного процесса. Бессемеровский процесс осуществляли путем донной продувки жидкого чугуна воздухом в конвертере с кислой огнеупорной футеровкой. Под воздействием кислорода дутья содержащиеся в чугуне примеси (углерод, кремний, марганец) окислялись и удалялись из него, при этом выделялось значительное количество тепла, достаточное для сохранения металла в жидком состоянии. Температуру бессемеровского процесса регулировали изменением расхода дутья или введением в конвертер добавок к металлу. В результате развития кислородно-конвертерного процесса бессемеровский процесс утратил прежнее практическое значение.
БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ - золото, серебро, платина и металлы платиновой группы (палладий, иридий, родни, рутений и осмий), получившие название главным образом благодаря высокой химической стойкости и красивому внешнему виду в изделиях. Кроме того, золото, серебро и платина обладают высокой пластичностью, а металлы платиновой группы - тугоплавкостью. Эти достоинства благородных металлов сохраняются в их сплавах, широко применяемых в технике.
БРИКЕТ - конечная продукция брикетирования в виде прессованных заготовок различной формы.
БРИКЕТИРОВАНИЕ - процесс компактирования порошкообразных материалов, мелких или пылевидных отходов, металлической стружки в плотные заготовки различной формы - брикеты.
Изготовление брикетов осуществляется прессованием под повышенным давлением; сыпучий материал может предварительно нагреваться, в него могут добавляться связующие материалы.
В металлургии брикетирование позволяет использовать в производстве рудную и коксовую мелочь, металлическую стружку, а также утилизировать пылевидные отходы (шламы).
БУРЫЙ ЖЕЛЕЗНЯК - железная руда, состоящая из ряда минералов, представляющих собой главным образом гидроксиды железа. Иногда бурый железняк называют лимонитом.
В
ВАГРАНКА - печь шахтного типа непрерывного действия для выплавки чугуна из металлической шихты (доменный чугун, чугунный и стальной лом, брикеты стружки, ферросплавы) в литейных цехах. Производительность вагранок от 5 до 40 т чугуна в час. Современные вагранки закрытого типа: отходящие дымовые газы улавливаются, проходят очистку, в них дожигается окись углерода. Топливом для вагранок служит кокс. Воздушное дутье подогревается до 500-600°С в рекуператорах. В чугунолитейных цехах вагранка - основной плавильный агрегат.
ВАКУУМ-КОВШ - ковш для перелива металлических расплавов из плавильных печей (ванн). Вакуум-ковш плотно закрывается крышкой, через которую пропущена труба; свободный конец трубы погружается в расплавленный металл печи (ванны). В вакуум-ковше создается разрежение, и металл по трубе засасывается внутрь ковша. Вакуум-ковши широко применяют в металлургии, например, при переливе жидких алюминия, магния из электролизеров.
ВАКУУМНАЯ ПЛАВКА - плавка металлов и сплавов при пониженном остаточном давлении, чаще всего 100- 0,1 мПа. Вакуумная плавка позволяет эффективно очистить металл от газов (азота, кислорода, водорода), летучих примесей и неметаллических включений, что создает условия для успешного использования этого метода в производстве металлов для особо ответственных изделий. Вакуумная плавка осуществляется в вакуумных печах.
ВАННАЯ ПЕЧЬ - 1) печь для нагрева металлических изделий в жидкой среде при термической или химико-термической обработке. Преимущества нагрева в жидкой среде- быстрота и равномерность нагрева, отсутствие окисления поверхности изделий; 2) плавильная печь (обычно пламенная), рабочее пространство которой вытянуто в горизонтальном направлении и имеет вид ванны (например, мартенов екая печь, отражательная печь).
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС в металлургии - физико-химический процесс получения металлов из их оксидов отнятием и связыванием кислорода восстановителем - веществом, имеющим большее сродство к кислороду по сравнению с восстанавливаемым металлом. Типичным восстановительным процессом является доменный процесс, в котором железо восстанавливается из оксидов руды углеродом или его оксидом СО.
ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ - трубчатая или барабанная печь цилиндрической формы с вращательным движением корпуса вокруг продольной оси, предназначенная для нагрева помещенных в печь материалов с целью осуществления различных физико-химических процессов.
ВТОРИЧНЫЙ МЕТАЛЛ - металл, получаемый в результате переплавки металлического лома и отходов производства.
ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН - чугун с повышенными показателями прочности. Получают главным образом модифицированием структуры чугуна присадками магния, иттрия, церия и других элементов. Высокая прочность и пластичность высокопрочного чугуна обеспечиваются благодаря шаровидной форме графита, а не пластинчатой, как в обычном сером чугуне. Высокопрочный чугун применяют вместо стали и ковкого чугуна для изготовления деталей ответственного назначения: коленчатых валов двигателей, задних мостов автомобилей, ступиц, картеров. Применение высокопрочного чугуна позволяет снизить массу литых заготовок примерно вдвое по сравнению с массой заготовок из серого чугуна.
ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ - извлечение отдельных составляющих твердого материала с помощью растворителя. Выщелачивание основано на способности извлекаемого вещества растворяться в растворителе лучше, чем остальные составляющие материала, подвергаемого выщелачиванию. Выщелачивание применяют в гидрометаллургии, горном деле, химии и т. д., осуществляют в автоклавах.
Г
ГАЗООЧИСТКА - технологический процесс выделения из промышленных газов содержащихся в них примесей (твердых, жидких или газообразных): ценных (которые можно использовать отдельно от газов), ненужных или нежелательных в составе газов, либо загрязняющих воздушный бассейн населенного пункта. Твердые и жидкие примеси улавливаются циклонами; мокрыми, сухими и электрическими фильтрами и т. д. Для удаления газообразных примесей применяют физико-химические методы (абсорбцию, адсорбцию, хемосорбцию).
ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЯ - извлечение металлов из руд, концентратов и отходов различных производств при помощи химических реагентов в водных растворах с последующим выделением металлов. Основные операции гидрометаллургии - механическая обработка руды (дробление, измельчение, классификация, сгущение), изменение химического состава руды или концентрата (обжиг, спекание, разложение химическими реагентами), выщелачивание, обезвоживание и промывка, осветление растворов и удаление вредных примесей, осаждение металлов или их соединений из растворов и удаление вредных примесей, осаждение металлов или их соединений из растворов, переработка осадков.
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА - однофазная система - физическая система, внутри которой нет поверхностей раздела, отделяющих макроскопические части системы, различные по своим свойствам и составу. Примеры гомогенной системы: газовая смесь, твердый или жидкий раствор, химически однородная среда, находящаяся в каком-либо одном агрегатном состоянии.
ГОРН - нижняя часть шахтной печи, где происходит накапливание расплавленных металлов и шлака.
ГРАВИТАЦИОННОЕ ОБОГАЩЕНИЕ - способ обогащения сырья (руд, минералов), основанный па разделении от руды (минерала) и пустой породы за счет разности их плотностей.
ГРАНУЛЯЦИЯ - гранулирование - образование мелких кусков - гранул некоторых веществ при затвердевании с высокими скоростями. Грануляция улучшает технологические свойства вещества, создает возможность использования его мелкими порциями, предотвращает слипание, облегчает погрузку и транспортирование. Различают грануляцию шлаков, сплавов, штейнов. Методы грануляции разнообразны: жидкие продукты плавки гранулируют струей воды, сжатого воздуха, азота или водяного пара.
ГУБЧАТОЕ ЖЕЛЕЗО - железная губка - пористый кусковой продукт прямого получения железа непосредственно из руды, минуя доменную печь, восстановлением оксидов железа газообразным (конвертированный природный газ) и твердым (уголь, коксик) восстановителем. Процесс получения губчатого железа осуществляется при температуре 850-1000°С, т. е. ниже температуры образования жидкой фазы. Продукт прямого восстановления представляет собой железо (до 95-99%) с растворенным в нем углеродом (до 1.0% неметаллическими примесями пустой породы руды. Губчатое железо используется как шихта в доменной плавке, в металлизованных окатышей для выплавки стали и для производства железного порошка.
ДВУХВАННАЯ ПЕЧЬ - сталеплавильный агрегат по типу мартеновской печи, в котором поочередно теплота отходящих газов, образующихся в одной из ванн при продувке расплавленного металла кислородом, используется для нагрева холодной шихты в другой ванне. И высокую производительность (более 1 млн. т стали в год) при малом расходе топлива.
ДЕСУЛЬФУРАЦИЯ - обессеривание - физико-химические процессы, способствующие удалению серы из расплавленного металла (например, чугуна, стали). Сера связывается в прочные сульфиды (например, в сульфид кальция) и переходит в шлак. Для внепечной десульфурации чугуна (в ковшах) эффективными десульфураторами являются: сода, карбид кальция, магний, синтетические шлаки.
ДЕФЕКТЫ МЕТАЛЛОВ - отклонения от предусмотренного техническими условиями качества металла по химическому составу, структуре, сплошности, состоянию поверхности, механическим и другим свойствам. Дефекты металлов возникают из-за несовершенства или нарушения технологических процессов при плавлении металла и получении отливок (неметалл ичеокие и шлаковые включения, усадочные раковины, пористость и трещины и т.д.), при обработке давлением (расслоения, заковы, закаты, волосовины, флокенты), при термической, химико-термической, электрохимической и механической обработке (трещины, прижоги, обезуглероживание и т.д.), при сварке, пайке, оклепывании (непровар, непропай, трещины, коррозия и т.д.). Некоторые дефекты металлов можно частично или полностью устранить на последующих стадиях обработки изделий (заваркой, термической обработкой, пропиткой и т.д.).
ДЕФОРМАЦИЯ - изменение размеров (объема) тела (либо части тела) самопроизвольно при нагревании или охлаждении, а также под воздействием внешних сил. В твердых телах различают упругую деформацию (исчезающую после устранения воздействия, вызвавшего деформацию) и пластическую деформацию (остающуюся после удаления нагрузки). Для упругих деформаций справедлив закон Гука. Простейшие виды деформации - растяжение, сжатие, сдвиг, кручение, изгиб.
ДОМЕННАЯ ПЕЧЬ - (домна) - шахтная печь для выплавки чугуна из железной руды. В горне доменной печи имеются чугунные и шлаковые летки, а также фурмы для вдувания в печь дутья (нагретого воздуха). Расстояние от уровня чугунных леток до верха колошника называется полезной высотой доменной печи. Важнейшая характеристика доменной печи - ее полезный объем. Самая большая в мире доменная печь объемом 5580 м3 'возведена на Череповецком металлургическом комбинате «Северянка». Основной технико-экономический показатель работы доменной печи - коэффициент использования полезного объема (к.и.п.о.) -полезный объем печи (в м3), приходящийся на 1 т выплавленного в сутки чугуна. Чем лучше работает печь, тем ниже к.и.п.о.
ДОМЕННЫЙ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ - каупер - агрегат для нагрева воздуха, подаваемого в доменную печь; вертикальный цилиндрический кожух, сваренный или склепанный из листовой стали, с заключенной в нем насадкой из огнеупорного кирпича. Через насадку попеременно пропускают горячие газы и воздух для нагрева.
ДОМЕННЫЙ ГАЗ-колошниковый газ-отходящий газ доменной печи, представляющий собой продукт неполного сгорания углерода. Химический состав (при выплавке чугуна с использованием каменно-угольного кокса): 12-20% диоксида углерода; 20-30% оксида углерода; до 0,5% метана; 1-8% водорода; 50-58% азота.
Доменный газ используют 'на металлургических заводах как топливо. Теплота сгорания доменного газа примерно 3,6-4,6 МДж/м3.
ДРОБЛЕНИЕ - процесс разрушения кусков твердого материала на более мелкие. Дробление принципиально отличается от измельчения. Условно считают, что при дроблении получают продукты крупнее 5 мм, а при измельчении - мельче.
ДУГОВАЯ ПЕЧЬ - промышленная электрическая печь, в которой тепло дуги используется для нагрева и расплавления металлов. Достоинство их - возможность развить в рабочем пространстве высокую температуру (до 2500°С). По способу нагрева их делят на: печи прямого действия (электрическая дуга горит между электродами и нагреваемым металлом); печи косвенного действия (дуга горит между электродами на некотором расстоянии от металла); печи с замкнутой дугой (дуги горят под слоем твердой шихты, в которую погружены электроды). Наибольшее применение в промышленности (главным образом для выплавки стали) находят печи первого типа. Большое значение для получения высококачественных сплавов (особенно сталей) получили вакуумные и плазменные дуговые печи.
Ж
ЖАРОПРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ - материалы, обладающие жаропрочностью. К жаропрочным материалам относятся жаропрочные сплавы на основе никеля, железа, кобальта, тугоплавкие металлы и сплавы на их основе, а также некоторые композиционные материалы. Применяются для изготовления лопаток паровых и газовых турбин, труб нагревательных устройств, деталей двигателей и обшивки корпусов сверхзвуковых летательных аппаратов и т. п.
ЖИДКОФАЗНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ - восстановление металлов из расплавленных оксидов и оксидных систем.
3
ЗАБАЛАНСОВЫЕ РУДЫ - руды, которые в настоящее время перерабатывать экономически невыгодно, однако, переработка возможна в будущем при развитии соответствующей технологии.
ЗАПАСЫ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ - количество минерального сырья (руды, нефти, газа, полезных минералов) в недрах земли, определяемое по данным геологической разведки. Запасы полезных ископаемых по их пригодности для использования в народном хозяйстве разделяют на балансовые и забалансовые запасы.
ЗОННАЯ ПЛАВКА - зонная перекристаллизация - кристаллофизический метод рафинирования материалов, заключающийся в перемещении узкой расплавленной зоны вдоль длинного твердого стержня из рафинируемого материала. Зонную плавку широко применяют для получения чистых материалов с содержанием примесей до 10-7-10-9% (зонная очистка), для легирования и равномерного распределения примеси по слитку (зонное выравнивание), а также для выращивания монокристаллов, концентрирования примесей, создания эталонов высокой чистоты, исследования диаграмм состояния и т. д. Зонной плавке можно подвергать многие технические сплавы, полупроводники, диэлектрики.
И
ИЗВЕСТНЯК - широко распространенная осадочная горная порода, состоящая главным образом из минерала кальцита СаСОз в виде остатков известковых раковин и скелетов различных организмов.
ИЗВЛЕЧЕНИЕ - оценка полноты использования исходного сырья в разделительных технологических процессах (обогащение полезных ископаемых, металлургия и т.д.). Извлечение вычисляют как отношение массы извлекаемого вещества, перешедшей в данный продукт, к его массе в исходном материале (в процентах или долях единицы). При горнодобывающих работах определяют извлечение запасов полезного ископаемого из недр как степень выемки рудной массы, угля или нефти в процессе разработки данного месторождения.
ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ в технике - тонкое дробление (мельче 5 мм) какого-либо твердого продукта. Основные аппараты для измельчения - мельницы и бегуны. Измельчение применяют в горной, металлургической, а также в других отраслях промышленности.
ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ - электрическая плавильная печь, в которой металл помещается в переменное электромагнитное поле, в результате чего в металле индуктируется нагревающий его электрический ток (вихревой). Достоинства: получение чистого продукта, высокая скорость нагрева, легкость регулирования температуры, малый угар металла, возможность использования вакуума или защитной газовой среды.
К
КАВИТАЦИЯ - образование в жидкости полости, заполненной газом или паром, за счет локального понижения давления (в отличие от кипения, когда образование газовых пузырьков происходит при повышении температуры). Источниками кавитации может служить разгон жидкости в локальном объеме (гидродинамическая кавитация), воздействие на жидкость акустическими источниками (акустическая кавитация), статическое растяжение жидкости. Развитие кавитационных полостей обычно сопровождается такими эффектами, как кавитационный шум, свечение, схлопывание. При схлопывании кавитационных пузырьков возникают сильные ударные волны, давления, разрушающие самые твердые материалы - камень, сталь (кавитационная эрозия). Поскольку возникновение кавитации приводит к образованию в жидкости дополнительных поверхностей раздела, то положительные эффекты кавитации связаны с интенсификацией процессов рафинирования, т. е. очищения жидкости от инородных включений, растворенных газов и т.д. Поэтому кавитация может быть использована в металлургии для рафинирования металлов и повышения их качества.
КАРУСЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ - промышленная печь, в которой изделия нагреваются на дисковом вращающемся поду. Применяется для нагрева мелких металлических заготовок перед ковкой. В карусельной печи используют газообразное или жидкое топливо.
КАРУСЕЛЬНАЯ РАЗЛИВОЧНАЯ МАШИНА - устройство в виде круглого вращающегося стола с изложницами для получения никелевых или медных анодов, вайербарсов, чушек из цинка и свинца. Жидкий металл, залитый в изложницы, во время вращения стола затвердевает, после чего образовавшиеся слитки автоматически снимаются с карусели и направляются на охлаждение.
КАТАНКА - горячекатаная проволока обычно круглого сечения диаметром от 5 до 10 мм. Основная масса катанки идет на производство холоднотянутой проволоки диаметром до 0,01 мм. Из стальной катанки изготавливают также пружины и арматуру для железобетона.
КАЧЕСТВЕННАЯ СТАЛЬ - но принятой в СССР классификации категория стали, к которой предъявляются более высокие технические требования, чем к стали обыкновенного качества. Качественная сталь превосходит обычную по однородности строения, по чистоте (меньше серы и фосфора, неметаллических включений, газов), по общему уровню механических свойств. Кроме качественной стали и стали обыкновенного качества, стандарты различают высококачественную и особо высококачественную стали, к которым предъявляются еще более жесткие требования по чистоте (главным образом по содержанию серы и фосфора). Стали обыкновенного качества применяются для строительных конструкций и неответственных деталей машин. Качественную сталь используют для мостовых конструкций и деталей, подвергающихся большим нагрузкам.
КЕК - твердый остаток после фильтрации пульпы. Чаще всего содержит 12-20% влаги.
КОКС - твердый углеродистый остаток, образующийся при нагревании различных топлив (каменного угля, торфа и др. органических веществ) до 950-1050°С без доступа воздуха. В черной металлургии наиболее распространен каменно-угольный кокс, применяемый в качестве топлива в доменных печах и вагранках.
КОКСОВАНИЕ - химическая переработка топлива нагреванием до 950-1050°С без доступа воздуха для получения кокса (70-80%), коксового газа (15-25%) и жидких побочных продуктов (около 3%), являющихся ценным химическим сырьем.
КОКСОВЫЙ ГАЗ - горючий газ, получаемый при коксовании каменного угля. Содержит: 55-60% водорода; 20- 30% метана; 5-7% оксида углерода. Нижнее значение теплоты сгорания 17,2-18,8 МДж/м3. Применяется в качестве топлива промышленных печей, для бытового газоснабжения и в качестве исходного сырья химической промышленности.
КОЛОШНИК - верхняя часть плавильных шахтных печей (например, доменных), куда загружают порциями (колошами) сырые материалы: агломерат, окатыши, руду, флюсы, топливо.
КОЛОШНИКОВАЯ ПЫЛЬ - пыль, выносимая вместе с доменным (колошниковым) газом из доменной печи, состоящая в основном из железорудных материалов, а также топлива (кокса) и флюса (известняка). Колошниковую пыль улавливают и используют в доменной плавке обычно в виде добавки в агломерационную шихту.
КОНЦЕНТРАТ - продукт обогащения полезных ископаемых, в котором содержание ценных минералов выше, чем в исходном сырье. В черной металлургии - 70% и выше, и цветной металлургии - порядка десятков процентов.
КИСЛАЯ ФУТЕРОВКА. Внутренняя футеровка в печи, состоящая из материалов в виде песка, кремне-содержащей горной породы или кирпичей на основе кремнезема, которые дают кислотную реакцию при рабочей температуре.
КИСЛОТНЫЙ ОГНЕУПОР. Кремнесодержащие керамические материалы с высокой температурой плавления типа кирпича на основе кремнезема, используемые в металлургическом производстве. Сравните с Basic refractories - Основными огнеупорами.
КИСЛАЯ СТАЛЬ. Сталь, выплавленная в печи с кислой футеровкой под шлаком, содержащим избыток кислотной составляющей типа кремнезема.
Л
ЛЕГИРОВАНИЕ - введение в состав металлических сплавов легирующих элементов для изменения структуры сплавов, придания им определенных физических, химических, механических или эксплуатационных свойств. Легирующие добавки вводят в шихту или в расплавленный металл.
ЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ - сталь, которая помимо обычных компонентов и примесей (углерода, кремния, марганца, серы, фосфора) содержит и другие (легирующие) элементы, либо кремний или марганец в повышенном против обычного количестве. Легирующие элементы, как правило, вводят в расплавленную сталь в виде ферросплавов пли лигатур. При суммарном содержании легирующих элементов до 2,5% сталь считается низколегированной, от 2,5% до 10% - среднелегированной н более 10% - высоколегированной. В качестве легирующих элементов наибольшее применение получили хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, марганец, титан. Сталь может быть легирована одним, двумя, тремя элементами и т. д. Соответственно легированная сталь называется хромистой, хромоникелевой, хромоникельмолибденовой, хромоникелевольфрамовой и т.д.
М
МАГНИТНОЕ ОБОГАЩЕНИЕ, магнитная сепарация - способ обогащения, основанный на различии магнитных свойств компонентов разделяемой смеси (руд).
МАРТЕНОВСКАЯ ПЕЧЬ - пламенная отражательная печь, снабженная регенераторами, для производства стали из чугуна, скрапа и металлического лома.
МЕДНЫЕ СПЛАВЫ - сплавы на основе меди с добавками олова, цинка, алюминия, свинца, никеля, марганца, железа, фосфора, кремния и других элементов. Медные сплавы разделяют на латуни, бронзы и медноникелевые сплавы. В зависимости от легирующих компонентов медные сплавы могут иметь высокую электрическую проводимость и теплопроводность, быть пластичными и прочными, антифрикционными и коррозионностойкими..
МЕЛЬНИЦА - агрегат для измельчения различных материалов до частиц (зерен) размером менее 5 мм. От дробилок мельницы отличаются более тонким измельчением материала. Условно по форме и виду рабочего органа мельницы можно разделить на 5 групп: 1) барабанные (шаровые, стержневые, галечные, самоизмельчения и др.); 2) роликовые, валковые, кольцевые, фрикционно-шаровые, бегуны;
3) молотковые, пальцевые (дезинтеграторы); 4) вибрационные с качающимся корпусом; 5) струйные, аэродинамические, без дробящих тел. Мельницы применяются при обогащении полезных ископаемых (руд минералов). Широкое распространение получили барабанные мельницы больших размеров.
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ - общее название строительных конструкций, выполненных из металлов. Наиболее распространены стальные конструкции. Эффективны также конструкции из легких сплавов.
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОРОШКИ - обособленные частицы металлов и сплавов различных размеров (от 1 до 200 мкм) и формы, обычно со сложной поликристаллической структурой. Применяются для изготовления разнообразных деталей методами порошковой металлургии. Металлические порошки получают распылением жидкого металла (сплава), механическим измельчением металлов, восстановлением металлов из их оксидов и солей, электролизом водных растворов и комплексных соединений.
МЕТАЛЛИЗОВАННЫЕ ОКАТЫШИ - окускованное сырье, в котором проведено предварительное прямое восстановление железа из руды.
МЕТАЛЛУРГИЯ - область науки, техники и отрасль промышленности, охватывающая: процессы получения металлов и сплавов из руд или других материалов, а также процессы, при которых изменяется химический состав и строение (структура) металлов (сплавов) для достижения определенных свойств. К металлургии относятся:
- процессы подготовки руд с целью извлечения из них металлов (дробление, обогащение, окускование и другие);
- процессы извлечения металлов из руд и других материалов;
- очистка металлов от нежелательных примесей (рафинирование);
- выплавка металлов и сплавов заданного состава;
- получение слитков, заготовок для дальнейшей переработки;
- термическая, химикотермическая и термомеханическая обработка металлов;
- обработка металлов давлением;
- покрытие в декоративных или защитных целях поверхности изделий из металла слоями другого металла и диффузионное внедрение в поверхностные слои металлических изделий других металлов и неметаллов.
МЕТАЛЛЫ - простые вещества, обладающие в твердом состоянии высокими теплопроводностью и электропроводностью, пластичностью, блеском и другими характерными свойствами. Все металлы и металлические сплавы - имеют кристаллическое строение, их атомы (ионы) расположены закономерно. Внешние электроны атомов металлов слабо связаны с ядром и поэтому находятся в относительно свободном состоянии, образуя электронный газ. Этими свойствами обладают 76 химических элементов и множество металлических сплавов.
Все металлы делят на черные (к ним относят железо и сплавы на его основе, на их долю приходится около 95% производимой в мире металлопродукции) и цветные (все остальные металлы и сплавы). По физическим и химическим свойствам и характеру залегания в земной коре цветные металлы можно подразделить на следующие группы: легкие (Аl, Мg, Тi), тяжелые (Сu, Ni), тугоплавкие (W, Nb), благородные (Au, Рt, Аg), рассеянные, редкоземельные, радиоактивные. Металлы, которые производят и используют в ограниченных масштабах, называют редкими. Металлы играют огромную роль в современной технике. Обычно в промышленности металлы применяют не в чистом виде, а в виде сплавов (св. 10 тыс.). В связи с развитием полупроводниковой и ядерной техники постоянно расширяется производство и применение особо чистых металлов (например, чистотой 99,9999% и выше).
МОКРОЕ ОБОГАЩЕНИЕ - обогащение полезных ископаемых в водной среде. Мокрое обогащение применяют чаще, чем сухое. К нему относят флотацию, многие гравитационные способы, мокрое электромагнитное обогащение и другие.
Ц
Ч
ЧУГУН - железоуглеродистый сплав, содержащий более 2 % углерода и повышенное количество примесей.
Ш
ШИХТА - смесь материалов (руда, металл, кокс - уголь, флюс и другие), в определенных пропорциях загружаемых для плавки в металлургический агрегат.
ШЛАК - обязательный компонент при выплавке чугуна и стали. Расплав оксидов, сульфидов и других соединений. В твердом состоянии стекловидная или каменистая застывшая масса.
Э
ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ. Энергия, необходимая для начала металлургического процесса, например, пластической деформации, диффузии, химической реакции.
ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ. Индустриальное восстановление или обработка металлов и сплавов электрическими или электролитическими методами.