Структура металлургического производства

1 2 3 4 5 6

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Волгодонский инженерно-технический институт – филиал НИЯУ МИФИ

МАТЕРИАЛЫ К ЛЕКЦИЯМ

«Технологические процессы в машиностроении»

Преподаватель – Гольдберг В.Ф.

Разработаны в рамках Программы создания и развития НИЯУ МИФИ

г. Волгодонск, 2010 г.

ЛЕКЦИЯ № 2 – 2 часа

Тема 2: ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

План лекции:

- основы металлургического производства;

- структура металлургического производства;

- производство чугуна

- производство стали;

- основы производства меди, алюминий и их сплавов (самостоятельно).

Основы металлургического производства

В земной коре металлы находятся в виде руд (горных пород с высоким содержанием соединений ценного металла). Только благородные металлы (золото, серебро, платина) встречаются в виде самородков. Для их извлечения из сопутствующих пород применяют физические методы, основанные на разной плотности. Активные металлы (железо, алюминий, титан, олово, цинк и др.) в природе встречаются только в виде соединений, из которых их извлекают различными химическими способами:

1) восстановлением неметаллами (железо восстанавливается углеродом, вольфрам – водородом);

2) восстановлением металлами (титан восстанавливают более активным магнием или бериллием);

3) электролизом растворов и расплавов (так получают алюминий и магний).

Природные руды зачастую бедные, поэтому перед выплавкой их обогащают. В цикле любого металлургического производства происходит постепенное повышение концентрации нужного металла:

КОНЦЕНТРАТ 70 % металла

пустая порода

шлаки (примеси) газы

МЕТАЛЛ 100 %

выплавка

обогащение

РУДА 30 % металла

Итак, задача металлургического производства – восстановление металлов из оксидов и других соединений.

Наиболее значимыми в технике являются черные металлы: чугун и сталь. Их получением занимается черная металлургия.

Цветная металлургия получает медь, алюминий, титан, другие цветные металлы и сплавы на их основе. Руды цветных металлов беднее железных: в медной руде содержится от 1 до 5 % меди, в молибденовых – сотые доли процента Mo. Для их обогащения применяется больше операций; плавка идет в несколько этапов.

Структура металлургического производства

Предприятия черной металлургии базируются на месторождениях руд и коксующихся углей, а также энергетических комплексах.

Сырьем для черной металлургии являются железная руда, кокс, флюсы.

Продукция черной металлургии: стальные и чугунные отливки (литые заготовки), стальной прокат (рельсы, балки, листы, проволока, трубы), чугун передельный и литейный (в чушках), ферросплавы.

Важнейший из этих продуктов – сталь, «хлеб промышленности».

Отсюда основная задача черной металлургии:

1) получение чугуна из руды путем восстановления железа из оксидов; производится в доменной печи;

2) получение стали из чугуна и скрапа (металлолома) путем окисления избытка примесей; производится в сталеплавильных агрегатах (конверторе, мартеновской печи и др.).