Вода в промисловості

Вода грає дуже важливу роль в житті людини. Весь облік нашої планети, виникнення і розвиток життя, всі сторони життя людини зв’язані з водою.

Основні запаси води зосереджено в світовому океані.

Для промислових та побутових потреб людства використовується тільки прісна вода, яка складає біля 3% всіх її запасів.

В наш час спостерігається зменшення кількості прісної води в зв’язку з розвитком промисловості та сільського господарства.

Дефіцит прісної води також обумовлюється інтенсивним розвитком водоспоживаючих виробництв. Наприклад, для виробництва 1т сталі витрачається 600м³ води, для виробництва 1т синтетичного волокна – в 8 раз більше.

Добові витрати води на душу населення в великих містах США і Європи складає 600-700л, а в державах, що розвиваються - 50л. Велику кількість води використовують поливне землеробство, енергетика та ін.

Вода використовується в різних виробництвах як хімічний реагент (одержання кислот, лугів), розчинник, холодоносій, як сировина (одержання кисню та водню).

Прісні води за походженням діляться на поверхневі (ріки, озера), атмосферні (атмосферні опади), підземні (джерельні, артезіанські, мінеральні).

В залежності від призначення вода умовно ділиться на промислову та питну.

Основними показниками якості води є: твердість, загальне солевміщення, прозорість, окислювання, запах, реакція середовища.

Для промислових вод важливими показниками є: твердість, солевміщення, кількість розчинених газів та механічних домішок.

Загальне солевміщення характеризується наявністю в воді мінеральних та органічних домішок - виражається по сухому залишку мг на 1л води.

Твердість. Розрізняють три види твердості: тимчасову, постійну і загальну.

Тимчасова твердість обумовлюється наявністю у воді гідрокарбонатів кальцію та магнію (Са(НСОз)₂, Mg(HСОз)₂). Ці солі при кип’ятінні перетворюються у карбонати і випадають в осад.

Постійна твердість обумовлюється наявністю у воді сульфатів, хлоридів та нітратів кальцію та магнію, які при кип’ятінні не видаляються.

Тимчасова та постійна твердість у сумі дають загальну твердість.

Природна вода, що поступає на виробництво, піддається очищенню різними способами, тобто проводиться водопідготовка, яка виражається в очищенні від завислих домішок відстоюванням та фільтруванням; в пом’якшенні, шляхом кип’ятіння та хімічним шляхом; обезсолюванні (хімічним шляхом та перегонкою).

При використанні води в промислових технологічних процесах вона забруднюється і перетворюється в зтічні води, які в залежності від виробництва містять різні речовини рослинного, тваринного та мінерального походження. Найбільш шкідливі органічні забруднення, які внаслідок гниття та бродіння мають неприємний запах, а вода стає непридатною до відведення в водойми.

В наш час багато рік та озер забруднені стічними водами і втратили своє значення рибогосподарського та санітарно-побутового використання.

Особливу шкоду наносять зтоки хімічної, гірничо-металургійної, вугле- та нафтопереробної і целюлозно-паперової промисловості.

Боротьба з забрудненням водоймищ ведеться головним чином в двох напрямках:

а) через зменшення об’єму промислових стічних вод, шляхом зворотнього і багаторазового їх використання, через впровадження безводних і маловодних технологій;

б) через застосування більш ефективних способів їх очищення.

Все, про що йшла мова заставляє думати про раціональне використання водних ресурсів.

Запитання для самоперевірки

1. Що називається сировиною?

2. За якими ознаками класифікується сировина?

3. Що називається промисловою металічною рудою?

4. Які існують способи добування сировини?

5. Види робіт, що застосовуються при відкритій розробці?

6. Позитивні та негативні сторони відкритої розробки.

7. Які властивості корисних копалин використовуються при збагаченні?

8. Збагачення з допомогою флотації.

9. Збагачення з допомогою магнітної сепарації.

10. Способи огрудкування концентратів та дрібних руд.

11. Поняття енергії, її застосування та джерела отримання.

12. Роль води в промисловості.

13. Твердість (жорсткість) води, її види.

[1, 2, 4, 5].

Тема 3. Доменне виробництво

План

1. Сировина доменного виробництва.

2. Будова доменної печі та фізико-хімічні основи процесу.

3. Продукція доменної плавки.

4. Науково-технічний прогрес в доменному виробництві.

5. Основні техніко-економічні показники доменного процесу.

6. Пряме відновлення заліза.

Сировина доменного виробництва.

В доменному виробництві застосовується слідуюча сировина:

- залізовміщуючі матеріали: залізні руди, агломерат та окатиші;

- кокс, задача якого: відновлення заліза, підтримання високої температури в печі і навуглецювання заліза з утворенням чавуну;

- флюси (найчастіше вапняк та доломіт) завданням яких є ошлакування пустої породи та попелу коксу, видалення шкідливих домішок та зниження температури плавлення шихти;

- природний газ завдання якого тотожні з коксом;

- металодобавки (металобрухт, окалина);

- повітряне дуття – нагріте до 800-900° С повітря, завдання якого є забезпечення горіння коксу.

Руда, металодобавки, флюс та кокс взяті в певному співвідношенні називаються шихтою.

Перед завантаженням в піч сировину необхідно підготувати до плавки.

Підготовка руди та флюсів заключається в подрібненні до певних розмірів (25-80мм) та відсіюванні дрібної фракції. Бідні руди піддаються збагаченню – частіше всього магнітною сепарацією. Одержаний концентрат піддається огрудкуванню за допомогою агломерації або окомкування. Підготовка коксу заключається у відсіюванні дрібної фракції з допомогою спеціальних решіт.