Таблица 1 - Исходные материалы для производства стали

Материал	Назначение	Химический состав
1	2	3

Таблица 2 - Физко-химические процессы, протекающие при выплавке стали

Процессы	Химические реакции	Назначение
1	2	3

 

Таблица 3 -  Способы выплавки стали

Способы	Разно- видности	Схемы печей и агрегатов	Футеровка печей и агрегатов	Состав шихты, %	Источник кислорода	Выплавляемая сталь
1	2	3	4	5	6	7

 

Таблица 4 - Разливка стали

Способ разливки	Разновидности	Схемы разливки	Достоинства	Недостатки
1	2	3	4	4

 

Таблица 5 - Выбрать способ выплавки и полностью описать технологический процесс производства сталей:

№ варианта	1	2	3	4	5	6
Марка стали	14ХГС	20Х12ВНМФ	Р9М4К8	35ГС	7Х2СМФ	12Х18Н10Т
№ варианта	7	8	9	10	11	12
Марка стали	34ХН1М	4Х5В2ФС	30ХГС2А	Х	10Х2М	Р12
№ варианта	13	14	15	16	17	18
Марка стали	5ХВ2С	ХГС	20ХН	6ХВГ	Р18	38ХМА
№ варианта	19	20	21	22	23	24
Марка стали	Р6М5	12Х2Н4А	ХВ4	11ХФ	14Х2Н3МА	Р6М5К5

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

 

1. Полностью заполненные таблицы № 1 - № 5.

2. Обоснование выбора способа выплавки заданной стали.

3. Схема технологического процесса производства заданной стали.

4. Представить определения новых специальных терминов, встретившихся при выполнении работы, в виде словаря.

 

Практическая работа № 3

 

Тема: Производство цветных металлов.

Задача:

· получить представление о технологиях производства меди, алюминия и титана.

Работа рассчитана на два академических часа.

 

Теоретическая часть

 Все металлы и образованные из них сплавы делят на черные и цветные. К черным относят железо и сплавы на его основе. Все другие металлы и сплавы называют цветными. Цветные металлы, в свою очередь, подразделяют на группы:

· тяжелые – Cu, Ni, Zn, Pb, Sn,

· легкие – Al, Mg, Ca, Be, Li,

· благородные – Au, Ag, Pt, Pd,

· тугоплавкие – Mo, W, V, Ti, Nb, Ta, Zr, Cr,

· рассеянные – Gd, In, Tl,

· редкоземльные – Sc, In,

· радиактивные – Ra, U и др.

Общеизвестно широкое применение цветных металлов и сплавов в различных областях производства. Так, алюминиевые, магниевые и титановые сплавы широко применяют в авиационной промышленности. В то же время изделие из легких сплавов используют в строительстве, транспортном машиностроении, приборостроении, судостроении и других отраслях промышленности. Медь обладает высокой электрической проводимостью и широко применяется в электротехнике; она является также основой многих сплавов. применяемых в машиностроении, например, латуней и бронз. Основой многих жаропрочных, жаростойких и электротехнических сплавов является никель. В качестве конструкционных материалов для новой техники используют тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден, ниобий, хром и др.) и сплавы на их основе. Большинство цветных металлов применяют как легирующие элементы для выплавки специальных сталей.

     По технологии изготовления изделий из цветных сплавов большинство из них подразделяют на литейные и деформируемые. Соответственно из первых производят фасонные отливки, а из вторых - получают заготовки обработкой металлов давлением.

Процессы выплавки цветных металлов отличаются многостадийностью и высокой энергоемкостью, поэтому сплавы цветных металлов дороги, именно этим обусловлено их менее широкое применение в качестве конструкционных материалов в отличие от черных металлов

Производство меди. Медь в природе содержится в виде окисных и сульфидных соединений. Разработаны гидрометаллургический и пирометаллургический способы извлечения меди из медных руд. Изучите пирометаллургический способ получения меди, ознакомьтесь с физико-химической сущностью каждого этапа в технологической схеме производства меди.

Производство алюминия. По объему производства алюминии занимает второе место в мире после железа. Основным сырьем для получения алюминия служат бокситы Алюминий получают путем электролиза глинозема, растворенного в расплавленном криолите. Это сложный и энергоемкий процесс. Разберите схему получения алюминия и способы его рафинирования.

Производство титана. Титан обладает целым рядом ценных свойств: малым удельным весом, высокими механическими свойствами, хорошей коррозионной стойкостью. По этим показателям титан и его сплавы значительно превосходят многие металлические материалы. Однако широкое использование титана в современной технике сдерживается высокой стоимостью этого металла вследствие чрезвычайной сложности извлечения его из руд. Один из наиболее распространенных способов получения титана - магнийтермический способ. Изучите этот способ производства титана.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Назовите основные руды меди.

2. Расскажите о методах обогащения медных руд.

3. Приведите упрощенную схему производства меди.

4. Приведите промышленную схему производства алюминия

5. Что является сырьем для получения глинозема и криолита?

6. Назовите основные руды титана.

7. Опишите сущность магнийтермического способа производства титана.

 

ОПИСАНИЕ работы

 

1. Изучить исходные материалы и способы производства меди, алюминия и титана, используя для этого рекомендованную литературу.

2. Составьте и нарисуйте алгоритм последовательности процесса производства для каждого из трёх металлов (Cu, Al и Ti), начиная с выбора руд и заканчивая получением чистого металла в слитках (чушках).

3. В схеме опишите назначение каждого технологического процесса и приведите химические реакции, происходящие при получении металлов.

4. Изучите области применения указанных цветных металлов и их сплавов – как конструкционных материалов. Приведите примеры использования.

 

Содержание отчёта

 

1. Схемы производства Cu, Al, Ti с химическими реакциями получения металлов.

2. Определение специальных терминов, присутствующих на каждой схеме.

3. Примеры сплавов меди, алюминия и титана и их применения, как конструкционных материалов.

4. Представить определения новых специальных терминов, встретившихся при выполнении работы, в виде словаря.

.