Технологічні процеси одержання чорних і кольорових металів

Тема реферату:Технологічні процеси одержання чорних і кольорових металів

Зміст

Вступ

1. Одержання чавуну

2. Одержання сталі

3.Одержання алюмінію

Висновок

Література

Вступ

Найважливішим промисловим металом є залізо(Fe),що у сплавах з вуглецем та іншими елементами належить до групи чорних металів. Важливими сплавами на основі заліза є чавун, сталь і феросплави. Ці сплави є основними конструкційними матеріалами для будівництва, машинобудування та інших галузей. Технічний рівень народного господарства країни, її могутність визначаються кількістю виплавлених чорних металів.

Велике промислове значення мають і кольорові метали, такі як: А1,Cu, Mg, Zn,Ті,Sn.Крім того, для легування сталей мають значення Ni, W, V, Сг, Мо та інші, однак виробляють їх порівняно з чорними небагато.

Для одержання чорних і кольорових металів використовують наступні основні способи.

1. Пірометалургійні, що ґрунтуються на виплавленні металів із руд. Ці процеси потребують застосування високих температур, а отже, використання палива.

2. Гідрометалургійні, при яких метали одержують із водних розчинів без нагріву до високих температур.

3. Електрометалургійні і електрохімічні, при яких потрібне використання електричної енергії.

В металургії кольорових металів часто користуються сублімацією металів або їх сполук з метою відокремлення основного компонента від домішок, з якого потім дістають метал. Сублімація-це перехід речовини із кристалічного стану в газоподібний (без плавлення).

Основою сучасної чорної металургії є двоступінчаста схема, що складається з виплавляння чавуну в доменних печах і різних способів його переплавляння на сталь. При виплавлянні чавуну відбувається відновлення заліза з руд (та одночасне відновлення з руд інших хімічних елементів), насичення заліза вуглецем та іншими домішками. При одержанні сталі з чавуну відбувається окислення домішок і їх перехід у шлак і гази. Сталь, таким чином, містить менше вуглецю й домішок і має кращі від чавуну конструкційні властивості, проте і чавун, і сталь є важливою продукцією металургійної промисловості.

1. Одержання чавуну

Чавуномназивають сплав заліза з вуглецем, марганцем, кремнієм, сіркою та фосфором, в якому вуглецю більше, ніж 2,14%. Приблизно80%чавуну використовують для одержання сталі. Його також використовують як конструкційний матеріал.

Сировиною для одержання чавуну є руди (залізні, марганцеві та комплексні), паливо і флюси. Основна сировина-це залізні руди. Вони містять залізо у вигляді оксидів або солей.

Вміст заліза коливається від25до72%.Україна має достатню кількість залізних руд, проте вміст заліза в них постійно знижується і становить в середньому близько35%.Ці руди містять також марганець (часто 1-2%, іноді й до 18%), інші метали (хром, титан, нікель, мідь, молібден, кобальт, ванадій та ін.). Такі руди сприяють поліпшенню властивостей чавуну. Найбільші запаси залізних руд у Криворізькому залізорудному родовищі. Із залізних руд найважливіше значення мають бурий, червоний, магнітний, шпатовий залізняки й залізисті кварцити. Пуста порода залізних руд містить кварц, кальцит, глину, вапняк, польові шпати, сульфіди тощо.

Для ефективної роботи доменної печі, зменшення витрат палива потрібно, щоб руда містила не менше 55% заліза, вміст сірки і фосфору має бути мінімальний. Тому руди перед використанням подрібнюють, збагачують, рудний пил спікають.

При виплавленні доменних феросплавів застосовують марганцеві руди, що містять25-55%марганцю (у вигляді оксидів).

Основним паливом при одержанні чавуну є кам'яновугільний кокс, що бере також участь у відновленні заліза та домішок. Крім коксу, як паливо використовують природний та інші гази, вугільний пил, деревне вугілля (дуже рідко). Лише 15% коксу замінюють іншими видами палива, оскільки жоден із замінників коксу не може розпушувати шихту для збільшення її газопроникності.

Флюси—речовини, що сплавлюють пусту породу, золу палива, виводять шкідливі домішки. В якості флюсів використовують вапняк або доломіт. їх також подрібнюють.

Суміш вихідних матеріалів в певному співвідношенні називають шихтою. Завантажують шихту в доменну піч певними порціями-колошами.

Виплавляють чавун у печах шахтного типу заввишки30-50м, котрі називають доменними. Внутрішній обрис стін, що обмежують робочий простір печі - це її профіль (рис. 1). Корпус печі виготовлений із товстолистової сталі, з середини піч викладена шамотною цеглою. За допомогою спеціальних холодильників піч охолоджується водою.

Основні частини робочого простору доменної печі - колошник І, шахта ІІ, розпар ІІІ, за плечики IV і горн V. Над колошником розміщений спеціальний засипний апарат, призначений для завантаження печі сировиною. У верхній части ні горна розміщені отвори (фурми), через які в доменну піч вдувають нагріте до 1100-1200°С повітря. Повітря може бути збагачене киснем (до30%), може бути зволожене. Залежно від розміру печіфурмможе бути до 60-и. Дно горна називають подом. На рівні поду розміщені льотки для випускання чавуну. Нижче фурмених отворів є льотки для випускання шлаку. Кількість льоток також залежить від розміру печі. Повітря нагрівають в повітронагрівниках, розміщених біля доменної печі. Доменна піч працює безперервно 6-8 років. Цей період називається компанією. Потім піч ставлять на капітальний ре

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать