ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА.
III . ПОНЯТИЕ О МЕТАЛЛУРГИИ
Металлы в природе встречаются в трёх формах:
1. Активные – в виде солей (сульфаты, нитраты, хлориды, карбонаты)
2. Средней активности – в виде оксидов, сульфидов (Fe3O4, FeS2)
3. Благородные – в свободном виде (Au, Pt, Ag)
Металлургия – это наука о промышленных способах получения металлов.
I . Пирометаллургический способ
Получают Fe , Cu , Pb , Ni , Cr и др.
II . Гидрометаллургический способ
Способ основан на растворении природного соединения с целью получения раствора соли этого металла и вытеснением данного металла более активным.
Например, руда содержит оксид меди и ее растворяют в серной кислоте:
1 стадия – CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O,
2 стадия – проводят реакцию замещения более активным металлом
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.
или 2[Ме( CN )2]- + Zn = [ Zn ( CN )4]2- + 2Ме↓ (Ме = Ag , Au )
III . Электрометаллургический способ 
Этим методом получают Al , щелочные металлы, щелочноземельные металлы. Применяют расплавы их оксидов, хлоридов или гидроксидов.
IV . Термическое разложение соединений
Например, получение железа:
Железо взаимодействует с оксидом углерода (II) при повышенном давлении и температуре 100-2000, образуя пентакарбонил:
Fe + 5CO = Fe (CO)5
Пентакарбонил железа-жидкость, которую можно легко отделить от примесей перегонкой. При температуре около 2500 карбонил разлагается, образуя порошок железа: Fe (CO)5 = Fe + 5CO↑
ВАЖНЕЙШИЕ ВОССТАНОВИТЕЛИ: Н2, СО (один из сильнейших), С(кокс), металлы (Al, Mg, Ca)
|
|
|
Реакции, лежащие в основе получения металлов
| 1. Восстановление металлов из оксидов углем или угарным газом MxOy + C = CO + Me или MxOy + CO = CO2 + Me |
| 2. Обжиг сульфидов с последующим восстановлением 1 стадия – MxSy + O2 = MxOy + SO 2 2 стадия - MxOy + C = CO2 + Me или MxOy + CO = CO2 + Me |
| 3. Алюминотермия (восстановление более активным металлом) MxOy + Al = Al2O3 + Me |
| 4. Водородотермия MxOy + H2 = H2O + Me |
Проблема безотходных производств в металлургии и охрана окружающей среды
Безотходная технология - технология, подразумевающая наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии в производстве, обеспечивающее защиту окружающей среды.
Безотходная технология - принцип организации производства вообще, подразумевающий использование сырья и энергии в замкнутом цикле. Замкнутый цикл означает цепочку первичное сырьё - производство - потребление - вторичное сырьё.
Как известно, при обжиге руд цветных металлов образуются газы, содержащие оксид серы (IV) – SO2. Этот газ засоряет окружающую среду, но его можно улавливать и использовать для производства серной кислоты. В результате можно не только предотвратить загрязнение окружающей среды, но и получить дополнительную прибыль. Так, например, при получении 1 т меди можно получить примерно 10 т серной кислоты.
|
|
|
ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА.
Чугун – железоуглеродистый сплав, содержащий более 2% С и содержит Si, Mn, P и S. содеприсутствуют кремний (до 4%), марганец (до 2%). 
Серый чугун (литейный) – углерод в виде графита;
Белый чугун (передельный) – углерод в виде цементита Fe3C.
Руды:
· Красный железняк (гематит) – окись железа Fe2O3
· Магнитный железняк (магнетит) – окись железа Fe3O4
· Бурый железняк (лимонит) – водные окислы железа nFe2O3 · mH2O
· Пирит (серный или железный колчедан) – Fe S 2
Доменные ФЛЮСЫ применяют для УДАЛЕНИЯ тугоплавкой ПУСТОЙ ПОРОДЫ.
Флюс обеспечивает получение шлака с необходимым химическим составом и физическими свойствами. В рудах пустая порода − избыток SiO2. Поэтому в качестве флюса используют сильноосновные материалы, главным образом известняк CaCO3.
Рис. ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА
Доменная печь – вертикальная печь шахтного типа.
Стенки печи выкладывают из огнеупорных материалов – в основном из шамота. Нижнюю часть горна и его основание (лещадь) выполняют из особо огнеупорных материалов – углеродистых (графитизированных) блоков.
Кладка печи снаружи заключена в стальной кожух толщиной до 40 мм. Для уменьшения нагрузки на нижнюю часть печи ее верхнюю часть (шахту) сооружают на стальном кольце, опирающемся на колонны.
|
|
|
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 167; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!