Технологическая схема получения чёрных металлов (на примере основных технологий, используемых в России).
Чёрная металлургия — отрасль тяжёлой промышленности, объединяющая технологически и организационно предприятия по добыче и обогащению рудного и нерудного сырья, по производству огнеупоров, продуктов коксохимической промышленности, чугуна, стали, проката, ферросплавов, стальных и чугунных труб, а также изделий дальнейшего передела.
Железная руда – горные породы, которые содержат железо или соединения железа.Состоит из железных оксидов, пустой порода (кремнезёма) и примесей (полезные: хром и вольфрам; вредные: сера).
Важнейшие руды железа: красный железняк (гематит; содержание железа от 45 до 70%), магнитный железняк (магнетит; до 50% железа, содержит много вредных примесей), бурый железняк (лимонит; 25-50% железа, значительное количество примесей), шпатовый железняк (сидерит; 30-40% железа, практически чист от вредных примесей), железистый кварцит (35-37% железа, до 50% кремнезёма).
Производство чугуна.
I. Подготовка руды к плавке:
· Измельчение и дробление руды до пылевидного состояния
· Обогащение (за счёт удаления пустой породы), получение железного концентрата (остаточный продукт – хвосты)
Способы обогащения:
o Гравитационный(избавление от пустой породы по плотности)
o Магнитная или электромагнитная сепарация(магнитность)
o Способ флотации (различие в смачиваемостипустой породы и металла)
· Окускование:
o Агломерация – осуществляется путём сжигания топлива (кокса) в слое руды и известняка (около 15%), устаревшая технология
|
|
|
o Окомкование(производство окатышей) – окатывание рудного концентрата, глины и извести, популярный способ
В качестве топлива для доменной плавки используют кокс, мазут, природный и коксовый газ.
Кокс получают путём нагрева в специальных печах – коксовых батареях – до 1100° без доступа воздуха коксующихся углей. Он нужен для расплавления руды как топливо и получения основного восстановителя – оксида углерода. Помимо кокса получают каменноугольную смолу (получение ароматических углеводородов), коксовый газ (на 55% состоит из водорода, синтез аммиака), аммиачную воду (азотные удобрения) и др.
Флюсы – минеральные вещества, которые добавляют к руде и топливу, вчастности, для удаления в виде шлака пустой породы руды и золы кокса (известняк). Шихта – готовая руда в форме кусочков + кокс + флюсы. Далее идет загрузка в доменную печь.
Чугун – полуфабрикат стали, сплав железа с углеродом. Восстановление оксида железа – отделение железа от кислорода, восстановителем является оксид углерода. В результате плавки в доменной печи получается доменный (калашниковый) газ (топливо на ТЭЦ, мартеновских печах, прокатных станах), шлак (отходы) и чугун.
|
|
|
Виды чугуна:
1) Передельный (белый) – хрупкий, легко поддаётся обработке, 90% стали изготавливают из него
2) Литейный (серый) – углерод находится в свободном состоянии в виде графита, повышенное содержание кремния, хорошая жидкая текучесть, хорошо заполняет форму
Сталь – это сплав железа с углеродом, в котором углерода значительно меньше, чем в чугуне. С точки зрения технико-экономических показателей это материалоёмкое и топливоёмкое производство. Основными материалами для получения стали являются передельный чугун и металлолом (скат). Чтобы получить сталь, нужно снизить содержание углерода и других примесей путём их окисления и перевода в газы и шлак в процессе плавки.
Способы получения стали:
1) Кислородно-конверторный (реакция с кислородом в конверторах; традиционный)
2) Электро-плавильный (в электропечах; прогрессивный)
3) Мартеновский (в мартеновских печах; морально устаревший)
Способы разливки стали:
1) Разливка стали в изложницы (устаревший, т.к. надо много изложниц, а это потеря металла, т.е. он залипает на стенках)
2) Непрерывная разливка стали или разливка стали на машинах непрерывного литья
Прокат – завершающая стадия. Приобретение сталью определённой формы. Прокат имеет определенную форму поперечного сечения или профиль:
• Обжимной (квадратной (глюмы) и прямоугольной (слябы) формы)
• Сортовой (сложный (рельсы), простой (круг, квадрат))
• Листовой
• Специальные виды проката (кольца, круг, уголки, колёса)
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1398; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!