Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции - Основы промышленного и сельскохозяйственного производства - файл Лекция 4.doc


Лекции - Основы промышленного и сельскохозяйственного производства
скачать (98.1 kb.)

Доступные файлы (8):

Лекция 1.doc33kb.09.09.2008 13:25скачать
Лекция 2.doc36kb.09.09.2008 13:26скачать
Лекция 3.doc32kb.09.09.2008 13:26скачать
Лекция 4.doc38kb.09.09.2008 13:26скачать
Лекция 5.doc29kb.09.09.2008 13:26скачать
Лекция 6.doc1725kb.09.09.2008 13:26скачать
Лекция 7.doc41kb.09.09.2008 13:26скачать
Лекция 8.doc49kb.09.09.2008 13:27скачать

Лекция 4.doc

Раздел 3. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Металлургический комплекс включает черную и цветную металлургию: совокуп­ность связан­ных между собой отраслей и стадий производственных процессов от добычи сырья до выпуска готовой продукции - черных и цветных металлов и их сплавов.


Лекция 4. Черная металлургия

Черная металлургия охватывает весь процесс от добычи и подготовки сырья, топлива, вспомо­гательных материалов до выпуска проката с изделиями дальнейшего передела. Состав черной металлургии: добыча, обогащение агломерация железных, мар­ганцевых и хроми­товых руд; производство чугуна, доменных ферросплавов, стали и про­ката; производ­ство электроферросплавов; вторичный передел черных металлов; коксова­ние угля; про­изводство огнеупоров; добыча вспомогательных материалов (флюсовых из­вестняков, магнезита и др.); выпуск металлургических изделий производственного на­зна­чения. В этом комплексе стержнем служит собственно металлургический передел (чугун - сталь - про­кат), остальные производства - сопутствующие.
^

Способы обогащения руд


Применяют следующие способы обогащения1:

а) промывка водой (для руд содержащих песчано-глинистые породы);

б) гравитационное обогащение - основано на различии плотности минералов и пустой по­роды. Виды - отсадка, обогащение в тяжелых суспензиях;

в) магнитная сепарация2 - основана на различии магнитных свойств компонентов руд;

г) флотация3 - основана на различной смачиваемости минералов водой.

Следующим этапом подготовки руды к плавке является агломерация (окускование) Мелочь, коксик (до 3 мм), известняк увлажняют и перемешивают в смесительных устройствах. Шихту загружают на колосниковые решетки (толщина слоя 200-300 мм) агломерацион­ных машин и снаружи поджигают газовой горелкой. Под колосниковой решеткой располо­жены вакуумные камеры, с помощью которых создается необходимое разрежение, обеспечивающее просачивание воздуха через слой агломерационной шихты. Коксик сго­рает, нагревая шихту до температуры 110-1450° С, шихта спекается и образуется пористый продукт - офлюсованный агломерат. Использование офлюсованного агломерата повышает производительность домен­ных печей, снижает расход кокса и флюсов.

Применяется новый способ подготовки руды - окомкование (окатывание)4. Предварительно увлажненную шихту окатывают на вращающемся барабане или тарельчатом грануляторе, получая комки (25-30 мм). Для придания комкам прочности их обжигают в шахтных печах или на ленточной колосниковой решетке (типа агломерационной машины), получают окаты­ши. Обожженные окатыши по сравнению с агломератом обладают высокой механической прочностью, однородны по составу, содержат железа 70-95 %.

Новейший способ первичной обработки руды - использование частично восстановленных ока­тышей. Они применяются для прямого восстановления железа, минуя доменный процесс.
^

Производство чугуна


Доменная печь представляет собой печь шахтного типа и предназначена для выплавки чугуна из железной руды.

Восстановление железа оксидами углерода называют косвенным восстановлением.

Восстановление железа идет при температуре 500-900°:


3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2

Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2
^

FeO + CO = Fe + CO2


CO CO CO

Fe2O3 Fe3O4 FeO Feтв + CO2

Параллельно при температуре свыше 1000°C идет прямое восстановление железа твердым уг­ле­родом раскаленного кокса (причем, чем выше температура, тем в большей степени будет про­текать прямое восстановление железа):

FeO + C = Fe + CO.

Восстановленное железо находится в виде твердой губчатой массы и по мере его насыщения углеродом плавится и стекает в горн. Одновременно идет восстановление оксидов марганца и кремния:

MnO + C = Mn + CO.

Часть оксидов не восстанавливается и переходит в шлак. Фосфор переходит в чугун.

Сера и фосфор, как уже отмечалось - вредные примеси, ухудшающие физико-химические свойства чугуна. Для удаления серы необходимы высокая температура и избыток свободной извести (СаО):

FeS + СaO = Fe + CaS + CO.

Выпуск продуктов плавки производится: чугуна - через каждые 1,5- 2 часа (10 и более раз в сутки), шлака - через 1 час (в два-три раза чаще). Чугун выливается в чугуновозный ковш и разливается в чушки или отправляется в сталеплавильное производство. Чугун - сплав железа с углеродом. Углерода может содержаться 2-4,5 %) с примесями (марганец Mn, кремний Si, фосфор P, сера S и др.).
^

Производство стали


Сталь по сравнению с чугуном является более благородным, дорогим, хорошо свариваемым сплавом , поддающимся различной обработке. Сталь - это сплав железа с углеродом (от 0,01 до 2 %), содержит также марганец, кремний, серу, фосфор. Является основным конструкцион­ным материалом.

^ Сырье для производства стали: чугун (жидкий или твердый), стальной или чугунный лом, же­лезная руда, металлизированные окатыши, ферросплавы, флюсы.

Суть процесса производства стали сводится к удалению из чугуна избытков углерода, кремния, серы, фосфора т др. примесей.

Способы производства стали: кислородно-конверторный, мартеновский, в электропечах (индукционных, дуговых).


^ Контрольные вопросы:

  1. Какие виды сырья необходимы для производства чугуна? В чем заключается их под­готовка к использованию в доменном производстве?

  2. Устройство доменной печи и сущность физико-химических процессов производства чугуна.

  3. Назовите продукты доменного процесса.

  4. Виды чугунов в зависимости от назначения и химического состава.

  5. Чем определяются технико-экономические показатели работы доменной печи?

  6. В чем заключается процесс прямого восстановления железа из руд? Где целесооб­разно размещать такие предприятия?

  7. Какой сплав называется сталью и в чем его отличие от чугуна? В чем состоит суть процесса производства стали?

  8. Охарактеризовать конвертерный способ производства стали, выявить его преимуще­ства по сравнению c мартеновским.

  9. Рассказать о мартеновском способе получения стали.

  10. В чем заключаются преимущества конвертерного способа получения стали по сравнению с мартеновским?

  11. В чем заключаются особенности выплавки стали в электропечах (дуговых индукцион­ных)? Чем обусловлено высокое качество стали, получаемой в электропечах?

  12. Принцип работы установок непрерывной разливки стали (УНРС).

  13. Назначение прокатного производства. Виды прокатных станов, их устройство и принцип работы.

  14. Принцип бездоменного производства стали.




1Обогащение полезных ископаемых - совокупность операций по первичной обработке руд (угля и пр.) с целью удаления пустой породы и разделения минералов (с.336).

2Сепарация - разделение на составные части твердых или жидких смесей.

3Флотация - от франц. “flottation”, англ. “floatation”, букв. плавание на поверхности воды.

4Окатывание - метод окускования пылевидной рудной мелочи, спекание которой затруд­ни­тельно.



Скачать файл (98.1 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации