Производство чугуна. Исходное сырье для производства чугуна

Металлургия-это наука о промышленных способах получения металлов и их сплавов. Это одна из древнейших наук. Еще в 4-3 в. до н.э. люди начали выплавлять металлы (медь, олово, свинец). Отраслями металлургической промышленности являются черная, цветная металлургия и машиностроение. Черная металлургия- одна из важнейших отраслей тяжелой промышленности. Она снабжает машиностроение и металлообрабатывающие производства основным сырьем, а строительство- одним из основных конструкционных материалов.

Главными продуктами черной металлургии являются черные металлы: чугун и сталь. Черные металлы- это сплавы в основном железа и углерода, но они могут содержать и другие элементы: кремний, марганец, фосфор, серу. Если содержание в железном сплаве углерода не превышает 2%, то сплав называют сталью, если содержание углерода от 2% до 6%, то сплав называют чугуном.

Черная металлургия в Приднестровье представлена Молдавским металлургическим заводом (ММЗ), осуществляющим выпуск стали и разнообразных видов мелкосортного проката. В качестве сырья используется металлолом, поступающий преимущественно из-за пределов Приднестровья. Строительство завода начато в 1980 году и завершено в 1985 году. В течение 80-х годов предприятие тесно сотрудничало с металлургическими предприятиями СНГ. Распад СССР нарушил сложившиеся связи и значительно сузил рынок сбыта продукции завода. Выход на зарубежные рынки обусловил необходимость реконструкции предприятия с целью повышения конкурентоспособности продукции. За последние годы ММЗ приобрел значительный авторитет и опыт работы с потребителями проката в самых разных странах мира. Это нашло выражение в постоянном увеличении доли экспорта в суммарном производстве стали и проката.

Исходными материалами для производства чугуна являются руды, топливо и флюсы. Основным видом сырья являются железные руды, которые представляют собой горные породы, содержащие главным образом химические соединения железа с кислородом, и пустые породы, состоящие из окислов кремния, алюминия, кальция, магния и др.

Ценность железной руды определяется содержанием в ней железа, степенью восстановимости, видом и составом пустых пород, содержанием вредных примесей. С повышением содержания железа в исходном сырье снижаются затраты на подготовку руды, увеличивается производительность доменных печей, уменьшается расход кокса. Это в конечном итоге ведет к снижению стоимости выплавки чугуна.

Экономичность процесса плавки зависит также от степени восстановимости оксидов железа, содержащихся в руде. при использовании трудновосстановимых руд возрастает удельный расход топлива и увеличивается длительность плавки. Наличие в руде вредных примесей (серы, фосфора и др.) обусловливает ухудшение качества получаемого чугуна, необходимость дополнительных затрат по их удалению.

Промышленное значение имеют следующие виды руд:

1) магнитный железняк, содержащий 45-70% железа в виде оксидов двух и трехвалентного железа. В руде мало вредных примесей, обладает магнитными свойствами, трудно восстанавливается;

2) красный железняк с 55-60% железа в виде оксида двухвалентного железа, практически без вредных примесей, легко восстанавливаемый;

3) бурый железняк,35-50% железа в виде кристаллогидрата оксида железа, значительное содержание вредных примесей, легко восстанавливается;

4) шпатовый железняк, содержание железа в виде карбоната составляет 30-45%.

Железные руды, кроме основного компонента, содержат никель, ванадий, кобальт и др. элементы. При плавке они переходят в чугун, легируют его и улучшают физико-химические свойства.

Источником тепла для рас плавления руды служит топливо. Оно участвует также в химических реакциях, протекающих в доменной печи. В качестве топлива используются кокс и природный газ. Природный газ- эффективный заменитель кокса. Его расширение способствует более рациональному использованию кокса, уменьшению его расхода, что существенно сказывается на снижении себестоимости чугуна, так как стоимость газа значительно ниже стоимости кокса.

Флюсы входят в число сырых материалов при выплавке чугуна и представляют собой минеральные вещества, добавляемые в шихту для снижения температуры плавления пустой породы и удаления в виде шлака ненужных компонентов (золы, серы, пустой породы). Вид флюса зависит от вида оксидов, содержащих в руде. Если они кислые то в качестве флюсов- известняк, доломит, основной мартеновский шлак, если больше основных оксидов то в качестве флюсов используется кремнезем, кварц и др.

Руда, топливо и флюсы, взятые в определенных дозах (по массе), называются шихтой.


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



double arrow
Сейчас читают про: