Металлы и сплавы являются основными видами товарной продукции металлургического производства, которые получают переработкой всех видов металлосодержащего сырья. В черной металлургии основными видами продукции являются чугуны, стали и ферросплавы. Чугун – сплав железа с углеродом (2-4 % С), содержащий примеси (Si, Mn, S, P и др.), а иногда и легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и пр.). Его получают в доменных печах и приблизительно 85 % чугуна является передельным, т.е. перерабатывается в сталь, а остальная часть используется для изготовления фасонного литья. Сталь – деформируемый сплав железа с углеродом (до 2 % С) и другими элементами, который получают в кислородных конвертерах, мартеновских печах и электропечах главным образом, из передельного чугуна с добавлением стального лома. По химическому составу различают углеродистую и легированную стали, а по назначению – конструкционные и инструментальные стали со специальными физическими и химическими свойствами: коррозионно-стойкие, жаропрочные, магнитные, электротехнические и пр. Ферросплавы – сплавы железа с хромом, кремнием, марганцем, никелем, титаном и другими элементами. Эти сплавы называют ферросилиций, феррохром и т.д. Ферросплавы получают из руд и концентратов в электрических печах, домнах и плавильных горнах.
33
В цветной металлургии в зависимости от используемой технологии и состава полученной продукции различают черновые и рафинированные металлы, но товарной продукцией, как правило, являются рафинированные металлы. Черновыми называют металлы, содержащие примеси, в числе которых могут быть вредные примеси и ценные элементы – спутники основного металла, содержащиеся в сырье. Вредные примеси ухудшают характерные для данного металла свойства (электропроводность, пластичность, коррозионную стойкость и т.д.) и ограничивают сферу их непосредственного применения. Ценные спутники, к которым относятся благородные металлы, редкие и рассеянные элементы, необходимо попутно обязательно извлекать. Для очистки от примесей черновые металлы подвергают рафинированию. Сортамент рафинированных металлов зависит от степени очистки и нередко выпускается 6 – 10 марок каждого конкретного металла. Штейном называют сплав сульфида железа с сульфидами тяжелых цветных металлов (меди, никеля, свинца, цинка и пр.), в котором растворены примеси. Штейны являются промежуточными продуктами, образование которых определяется технологическими соображениями, и это очень характерно для пирометаллургии меди, никеля и частично свинца. В практике цветной металлургии получают медные, медно-никелевые, никелевые и полиметаллические штейны. Они образуются при плавках в жидком состоянии и не смешиваются со шлаковыми расплавами, что облегчает их отделение отстаиванием. Наиболее успешно процесс отстаивания идет при разности плотностей шлака и штейна больше 1 г/см3. Медные и медно-никелевые штейны являются хорошими коллекторами благородных металлов, что позволяет достаточно полно извлекать их в штейн при плавке рудного сырья. Полиметаллические штейны наряду с сульфидами меди и железа содержат заметные количества сульфидов свинца и цинка, что затрудняет их дальнейшую переработку, и поэтому в настоящее время их стараются не получать. Плотность расплавленных штейнов возрастает с увеличением содержания в них меди и никеля в пределах 4,0–5,7 г/см3, а при высокой металлизации штейнов их плотность может достигать 7 г/см3.
3.2
