КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Виробництво чавунів
Тема 11 Чорна металургія 1. Виробництво чавунів. 2. Виробництво сталі. 3. Класифікація і маркування сталі.
Чавуни містять більше вуглецю (2,14 – 6,67 %) і домішок, більш крихкі, погано зварюються, але мають добрі ливарні властивості і дешевші за сталі. Їх отримують із залізних руд з використанням відходів промисловості (металобрухту виготовлення виробів із чорних металів). Отримання чавунів ґрунтується на процесах відновлення (зниження ступеню окислення) заліза з його сполук (оксиди), в яких воно міститься (руди, чавун, шихта), з використанням вуглецю (СО). Шихтою називають суміш сировинних компонентів (рудних концентратів, флюсу, коксу) в певній пропорції, що використовують у металургійних печах і забезпечують якісну плавку. Оксиди заліза відновлюються послідовно від вищих до нижчих і далі до чистого металу за схемою: Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe Поряд із відновленням заліза у плавильних печах відбувається його навуглецювання, яке проходить між залізом і присутніми сполуками вуглецю (СО і С). 3Fe + 3CO = Fe3c + CO2 + Q (теплота) 3Fe + C = Fe3C Отриманий цементит (Fe3C) – фазова складова залізо-вуглецевих сплавів, яка добре розчиняється у залізі і утворює з ним сплав. Домішки виробництва чавунів. Чавуни виплавляють у доменних печах. Сутністю технології виробництва чавуну є виведення із залізних руд сторонніх домішок і насичення заліза вуглецем. Сировиною для отримання чавуну є залізні руди, метало добавки (чавунний брухт, брак чавунного лиття), паливо та флюси. Для підвищення ефективності доменного процесу, зменшення витрат палива і забезпечення якості чавуну потрібно, щоб руда містила не менше 55 % заліза, мінімум породи і шкідливих домішок (S та P), а також мала певні розміри. Цих вимог досягають за допомогою виконання таких технологічних операцій по підготовці компонентів до плавки:
§ Подрібнення – великі шматки роздрібнюють до оптимальних розмірів і фракційного складу; § Збагачення – ручне і гравітаційне сортування, відокремлення домішкових складових з використанням ефектів різної їх намагнічуваності чи змочуваності (флотація); § Гранулювання – утворення грудок злипанням зволожених водою подрібненої руди, пилу, малих кількостей глини або вапняку з подальшим їх висушенням і спіканням; § Агломерація – спікання дрібних та порошкових речовин в агломерати, тобто грудки оптимального розміру. Для отримання чавуну використовують такі найпоширеніші залізні руди: § червоний залізняк (гематит) містить 55 – 60 % заліза у складі оксиду заліза Fe2O3; § магнітний залізняк (магнетит) містить 45 – 72 %; заліза у складі оксиду заліза Fe3О4; § бурий залізняк (лимоніт) містить 30 – 55 %; заліза у складі водного оксиду заліза Fe2О3·nH2O; § шпатовий залізняк (сидерит, або болотна руда) містить 25 – 40 %; заліза у складі карбонату заліза FeСО; § залізисті кварцити містять 30 – 40 %; заліза у складі оксидів Fe2О3 і Fe3О4. У доменному виробництві як паливо використовують кокс, природний газ, доменний газ, подрібнене вугілля. Найбільше використовують кам’яновугільний кокс, у складі якого є шлаки (10 – 13 %) та сірка (0,5 – 2 %). Найякісніший чавун отримують з використанням природного газу, оскільки газ не містить шкідливих домішок і після згорання не залишає твердих решток (як вугілля чи кокс). Як флюси в доменному процесі використовують карбонатні мінерали або доломит, які сприяють виведенню кремнезему (SiO2) – найбільш поширеного в залізних рудах, а також шлаків – сплавлених рештків породи, золи, палива та інших шкідливих домішок. В Україні вперше чавун зварили на Юзівському, нині Донецькому металургійному заводі в 1873 р. В наш час чавун виплавляють в доменних печах (домнах) шахтного типу висотою 30—50 м.
Сучасна домна викладена усередині вогнетривкою шамотною цеглою, а зовні корпус печі окутий товстолистовою сталлю. Піч охолоджують водою, яка поступає із спеціальних холодильних установок. Процес плавки чавуну відбувається за принципом зустрічних потоків: згори вниз рухається потік шихти, а розжарені потоки газів, утворених при згорянні палива, підіймаються вгору — назустріч. Доменну продукцію чавун і шлак випускають періодично через льотки. Доменний газ виходить із печі безперервно газовивідними трубами, які розташовані у верхній частині домни. Доменна піч працює безперервно 6 – 10 років. Потім її ставлять на капремонт. При виплавленні чавуну в доменній печі мають місце такі основні процеси: горіння палива, відновлювання заліза, навутлецьовування заліза і утворення чавуну, відновлення домішок, утворення шлаків, доменного газу і пилу.
Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 351; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |