Пірометалургія
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Пірометалургія

Пірометалургія (від греч.(грецький) pýr — вогонь і металургія ) , сукупність металургійних процесів, що протікають при високих температурах. П.— основна і стара область металургії. З давніх часів до кінця 19 ст виробництво металів базувалося майже виключно на пірометалургічних процесах. На рубежі 19 і 20 вв.(століття) промислове значення придбала ін. крупна гілка металургії — гідрометалургія, проте П. продовжує зберігати очолююче положення як по масштабах виробництва, так і по різноманіттю процесів. На початку 20 ст поряд з полум'яними способами нагріву в металургії почали застосовуватися різні види електричного нагріву (дуговий, індукційний і ін.); приблизно в цей же час в промисловість був упроваджений електроліз розплавлених хімічних сполук (виробництво алюмінію і ін. кольорових металів). У 2-ій половині 20 ст набули поширення плазмова плавка металів (див. Плазмова металургія ) , зонна плавка і електроннопроменева плавка . Металургійні процеси, засновані на використанні електричного струму, можна виділити в самостійну область П.— електрометалургію . В сучасній металургії П. займає провідне місце у виробництві чавуну і сталі, свинцю, міді, нікелю і ін. найважливіших металів.

  По технологічних ознаках виділяють наступні види пірометалургічних процесів: випалення, плавка, конвертація, рафінування, дистиляція . Випалення характеризується тим, що матеріал зберігає твердий стан при зміні складу і деякому укрупненні часток; проводиться в киплячого шару печах (ефективний процес, широко вживаний в кольоровій металургії), багаточереневих печах (наприклад, виробництво міді, ферромолібдена), трубчастих печах (магнетизуюче випалення залізних концентратів), на агломераційних машинах (див. Агломерація ) , в муфельних печах (металургія рідких металів). Плавка характеризується повним розплавленням шихти і розділенням розплаву зазвичай на 2 шаруючи (метал і шлак або метал і штейн ); проводиться в шахтних печах (наприклад, доменне виробництво, виробництво свинцю, нікелю, міді), відбивних печах ( мартенівське виробництво, відбивна плавка мідних концентратів), електропечах (виробництво стали, феросплавів, міді, нікелю), циклонних камерах (переробка мідно-цинкової сировини) і ін. агрегатах. У особливу групу плавок виділяють так звані металотермічні процеси (див. Металлотермія ) , засновані на реакціях відновлення металів з їх з'єднань хімічно активнішими металами (реакції протікають з виділенням значної кількості тепла). Конвертація, яку можна розглядати як різновид плавки, полягає в продуванні повітрям або киснем розплавлених матеріалів (чавун, штейн) з присадкою флюсів і невеликої кількості сировини (лом, багаті концентрати); конвертація заснована на використанні тепла екзотермічних реакцій і здійснюється в конвертерах ( конвертерне виробництво, виробництво міді, нікелю). Рафінування — обробка розплавлених чорнових металів з допомогою прісадок (солей, лугів, металів), наведенням спеціальних шлаків, окисленням домішок, вакуумуванням розплаву і т.д. (інколи рафінування проводять в процесі кристалізації рідкого металу); агрегатами для рафінування можуть служити відбивні печі (виробництво міді, цинку, золота), казани (виробництво свинцю, олова). Дистиляція полягає в переведенні відновлюваного металу в пароподібний стан з подальшою конденсацією; здійснюється в ретортах печах (виробництво цинку), шахтних печах (виробництво свинцю, цинку, олова), печах з киплячим шаром (виробництво титану).

  Літ.: Есин О. А., Гельд П. Ст, Фізична хімія пірометалургічних процесів, 2 видавництва, ч. 1—2, Свердловськ, 1962— 1966; Вольський А. Н., Сергиевськая Е. М., Теорія металургійних процесів, М., 1968; Зелікман А. Н., Мєєрсон Р. А., Металургія рідких металів, М., 1973; Ванюков А. Ст, Зайців Ст Я., Теорія пірометалургічних процесів, М., 1973.

  Н. Ст Гудіма.