Билет 9. Металлургия чугуна и стали базируется на месторождениях железных руд, коксующихся углей, флюсов и огнеупорных материалов

1 СОВРЕМЕННОЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА И СТАЛИ, И ЕГО ПРОДУКЦИЯ.


Металлургия чугуна и стали базируется на месторождениях железных руд, коксующихся углей, флюсов и огнеупорных материалов. Рис.1.

Руда состоит из минералов, содержащих металл, и пустой породы (песчаники и глина). В минералах металлы находятся в виде химических соединений (окислов, силикатов и др.).

Промышленной рудой называют горную породу, из которой при данном уровне развития техники целесообразно извлекать металлы. Этот уровень определяется содержанием металла в руде. Например, для железа он составляет не менее 30-50%, для меди 3-5%, для молибдена 0,005-0,02%. Железные руды бывают следующих видов.

Красный железняк. Рудный минерал – гематит Fe2O3 (70% Fe), в руде содержится 50-60% Fe.

Магнитный железняк. Рудный минерал – магнетит, магнитная окись железа Fe3O4 (72% Fe), в руде 55-60% Fe.

Бурый железняк. Рудный минерал – водные окислы железа nFe2O3*mH2O (52-66% Fe). В руде содержится 30-50% Fe.

Бывают и другие железные руды. Железные руды – это основной материал для выплавки чугуна.

Флюсы загружаются в плавильную печь для удаления остатков пустой породы и золы топлива. Сплавляясь с флюсом, они образуют легкоплавкий сплав – шлак, который в жидком состоянии удаляется из печи. Флюсы выбирают в зависимости от пустой породы руды. В отечественных железных рудах пустая порода состоит из SiO2. Поэтому в качестве флюса используют сильноосновной материал известняк CaCO3 или доломит CaCO3 и MgCO3. Убирая шлак с поверхности металла и наводя новый путем подачи флюса нужного состава, можно управлять процессом удаления вредных примесей из металла (серы, фосфора и др.). Регулирование состава шлака с помощью флюсов является одним из путей управления металлургическими процессами. На отечественных заводах флюсы вводят в виде офлюсованного агламерата и офлюсованных окатышей.

Топливо в доменных печах служит не только источником тепла, но и реагентом, обеспечивающим восстановление железа из руды и образование чугуна (путем науглероживания железа). Главным видом топлива в доменных печах является кокс. Дополнительно применяют природный газ. Кокс получают в коксовых печах сухой перегонкой при температуре 1000°C (без доступа воздуха) каменного угля коксующихся сортов. Рис.2. В процессе коксования выделяются газообразные продукты, из которых получают бензол, фенол и каменноугольную смолу. Угольные продукты спекаются в пористую массу и растрескиваются на куски. Процесс коксования длится 14-16 ч. Затем кокс выталкивают из печи и тушат водой. В коксе содержится 80-88% углерода, 10-13% золы, 0,5-2% серы. Сера – вредная примесь. В процессе плавки она может переходить в металл и ухудшать его свойства.


Продукция черной металлургии

Назначение, конечная цель, а также основное содержание промышленного предприятия – это выпуск продукции. Объем продукции предприятий учитывает лишь годную продукцию, удовлетворяющую своими физическими, химическими, механическими и иными свойствами требованиям, которые установлены действующими техническими условиями и стандартами.
Продукция черной металлургии подразделяется на основную, побочную и попутную продукцию. Однако ряд металлургических производств одновременно получает два и более продукта.
Основная продукция – это та, получение которой является главной целью производства, побочная – другие продукты, которые получают одновременно с основной продукцией. Таким образом, в доменном производстве основной продукцией является чугун, а побочной – доменный газ, шлак; в сталеплавильном – сталь и шлак соответственно; в коксохимическом производстве – кокс и коксовый газ соответственно. Побочная продукция также должна иметь определенные свойства, которые также определяются стандартами и техническими условиями.
Производственный процесс, который имеет некоторые нарушения технологического процесса, может выдавать так называемую попутную продукцию. Ее отличают пониженные показатели качества, однако в совокупности они отвечают требованиям нормативной документации для продукции определенного вида и назначения. К примеру, в производстве стали нарушение режима плавки или разливки получаемая продукция по ряду свойств может не соответствовать установленным требованиям, в связи, с чем переопределяется марка стали с заданной на полученную.
Конечная продукция черной металлургии – это готовый прокат, метизы, трубы, изделия дальнейшего передела, чугун передельный и литейный, кокс, огнеупоры для ряда промышленных отраслей, химическая продукция. Кроме продукции, которая вышеуказана, конечная продукция отрасли состоит из поставляемого другим отраслям народного хозяйства литья, строительных материалов (шлаковая вата, шлаки и т.д.), энергетических и транспортных услуг, минеральных удобрений (шлаки, содержащие фосфор), товаров народного потребления, выполнения ремонтов.
Учет продукции осуществляется в стоимостном, а также натуральном и условно-натуральном выражении.



Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: