- •Министерство образования и науки украины
- •Вступление
- •Глава 1. Вступление к технологии
- •1.1. Понятие о технологии
- •1.2. Отрасли промышленности и их классификация
- •1.3. Понятие о производственном и технологическом процессах
- •1.4. Экономическая оценка технологического процесса
- •1.5. Типы производств и их основные технологические признаки
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 2. Сырье, топливо, вода и воздух в технологических процессах
- •2.1. Определение сырья и его классификация
- •2.2. Обогащение сырья
- •Водная взвесь измельченной руди
- •2.3. Качество сырья и современные технологические процессы
- •2.4. Виды и основные характеристики топлива
- •2.5. Основные источники и характеристики воды
- •2.6. КласСификация вод
- •2.7 Очистка и обезвреживание воды
- •2.8. Воздух в технологических процессах
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 3. Система технологий в энергетике
- •3.1. Основные виды и источники энергии
- •3.2. Система технологий тепловых электростанций
- •3.3. Система технологий гэс
- •3.4. Система технологий аэс и проблемы радиационной защиты
- •Действующие атомные электрические станции (аэс) Украины
- •3.5. Биохимические источники энергии
- •3.6. Экологически чистые нетрадиционные системы технологий энергетики
- •3.7. Солнечные электростанции
- •3.8. Геотермальные электростанции
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 4. Общая характеристика добывающей промышленности
- •4.1. Определение добывающей промышленности
- •4.2. Разновидности природных ресурсов и Способы эксплуатации
- •4.3. Добывающие предприятия и их отличительные особенности
- •4.4. Технологический и жизненный циклы добывающих предприятий
- •4.5. Горно-геологические условия разработки полезных ископаемых
- •Основные понятия
- •Химическое ингибирование вопросы для обсуждения
- •Глава 5. Добыча угля
- •5.1. Ископаемые угли, их марки и свойства
- •5.2. Способы добычи угля
- •5.3. Технология очистных работ
- •5.4. Комплексная механизация добычи угля
- •5.5. Вспомогательные технологические процессы
- •5.6. Использование угля
- •Основные понятия
- •Глава 6. Добыча нефти и газа
- •6.1. Особенности нефти и ее использование
- •6.2. Условия залегания нефти и бурение скважин
- •6.3. Извлечение нефти на поверхность
- •6.4. Хранение и транспортировка нефти и нефтепродуктов
- •6.5. Технология добычи газа
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 7. Система технологИй металлургической промышленности
- •7.1. Понятие о металлургическом заводе и комбинате
- •7.2. Исходные материалы для выплавки чугуна
- •7.3. Технология выплавки чугуна
- •Материальный баланс доменной плавки
- •Задано, кг
- •Получено, кг
- •7.4. Продукция доменного производства
- •7.5. Технология производства стали
- •7.6. Прокатное производство
- •7.7. Цветная металлургия
- •7.8. Технология порошковой металлургии
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 8. Система технологий машиностроения
- •8.1. Понятие о машиностроительном комплексе
- •8.2. Понятие о технологии машиностроения
- •8.3. Литейное производство
- •8.4. Обработка металлов резанием
- •8.5. Прогрессивные методы обработки металлов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 9. Система технологий химической
- •9.1. Понятие о химическом производстве
- •9.2. Технология коксохимического производства
- •9.3. Технология переработки нефти
- •9.4. Производство аммиака, азотной кислоты и минеральных удобрений
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 10. Строительные материалы и изделия из них
- •10.1. Свойства строительных материалов
- •10.2. Производство цемента и его разновидности
- •10.3. Производство гипса и извести
- •10.4. Производство безобжиговых каменных материалов
- •10.5. Производство бетона, железобетона и изделий из них
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 11. Система технологий строительного производства
- •11.1. Классификация зданий и сооружений и их элементов
- •11.2. Общие принципы организации строительства
- •11.3. Современные методы производства основных строительных работ
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 12. Системы технологий важнейших продуктов питания
- •12.1. Технология производства сахара
- •12.2. Технология производства кефира
- •12.3. Технология производства муки
- •12.4. Технология производства растительных масел
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 13. Наука и научные организации
- •13.1. Понятие науки
- •13.2. Национальная Академия наук (нан) Украины
- •13.3. Научные степени, ученые и академические звания
- •13.4. Типовая структура научно-исследовательского института (нии)
- •13.5. Формирование тем научных исследований
- •13.6. Технология научных исследований
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 14. Системы технологий коммунального хозяйства
- •14.2 Канализация населенных пунктов
- •14.3. Теплоснабжение жилых помещений, учреждений, заведений
- •14.4. Газоснабжение населенных пунктов
- •14.5. Электроснабжение населенных пунктов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 15. Бытовое обслуживание населения
- •15.1. Технология пошива одежды в ателье
- •15.2. Технология изготовления трикотажных изделий
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 16. Транспорт и связь населенных пунктов
- •16.1. Транспорт населенных пунктов
- •16.2. Связь населенных пунктов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Литература
- •Содержание
7.7. Цветная металлургия
Цветная металлургия включает в себя добычу и обогащение руд, производство и обработку цветных металлов и сплавов. Как и в черной металлургии, производственный комплекс состоит из горнодобывающих предприятий (рудников, карьеров), обогатительных фабрик, металлургических и металлообрабатывающих заводов.
Цветные металлы и сплавы получили широкое применение в современном машиностроении. Особенно возросла их роль в связи с развитием реактивной техники и атомной энергии, освоением космического пространства и развитием радиоэлектроники. Это обусловлено их особыми свойствами: высокой электро- и токопроводностью, коррозийной стойкостью, жаропрочностью, малой удельной массой и др.
В настоящее время цветная металлургия извлекает из руд цветные металлы более 70 наименований. Цветные металлы делят на 4 группы: тяжелые – медь, никель, свинец, цинк, олово; легкие – алюминий, магний, титан, кальций и др.; благородные – золото, серебро, платина; редкие – молибден, вольфрам, ванадий, уран и др. Наибольшее применение в промышленности находят медь, алюминий, цинк, свинец, олово, никель, титан, магний.
Содержание цветных и редких металлов в рудах крайне низко. Для получения одной тонны цветного металла добывается и перерабатывается от сотен до десятков тысяч тонн сырья. В связи с этим в цветной металлургии особое значение имеет подготовка руд, которая включает процессы дробления, измельчения, усреднения, обогащения и окускования.
В результате такой подготовки исходное сырье получают в виде концентратов с высоким содержанием металла и его оксидов.
В рудном сырье вместе с «основными» элементами (алюминием, медью, свинцом, никелем и др.) содержатся попутные – золото, серебро, платина, кобальт, кадмий и др., причем их ценность иногда превосходит ценность «основных» металлов. Это требует комплексной переработки руд для извлечения из них всех ценных компонентов. При промышленной переработке руд рациональнее используются природные ресурсы, и предотвращается загрязнение окружающей среды.
В результате этого металлургическое производство цветной металлургии характеризуется большим разнообразием технологических процессов получения металлов. Основными способами получения цветных металлов являются пирометаллургические, гидрометаллургические и электрометаллургические процессы.
Пирометаллургические процессы проводят при высоких температурах. Основные процессы: обжиг, плавка, конвертирование, рафинирование и дистилляция. Эти процессы применяются при производстве меди, никеля, кобальта, свинца, олова и др. Рафинирование заключается в обработке расплавленных черновых металлов с помощью присадок (солей, щелочей), окислением примесей, вакуумированием расплава и т.д. Ряд металлов, которые относятся к легкоиспаряющимся, получают методом дистилляции и последующую их очистку от примесей осуществляют методом многократной перегонки. Дистилляцию проводят в ретортных печах (производство цинка), шахтных печах (производство свинца, цинка, олова), в печах кипящего слоя (производство титана).
Гидрометаллургические процессы заключаются в извлечении металлов из руд, концентратов и отходов различных производств при температуре 20-200°С и обычном или повышенном давлении с помощью водных растворов химических реактивов (кислот, щелочей или солей). В процессе извлечения металла из сырья, помещенного в раствор, происходит химическое взаимодействие металлов с реагентом и растворение образующихся при этом продуктов реакции (обычно солей) в воде. Эти процессы широко применяются при производстве цинка, меди, никеля и др.
Электрометаллургические процессы основаны на использовании электрического тока для проведения окислительных или восстановительных реакций. Они подразделяются на электротермические и электромеханические.
Электротермические процессы используются для извлечения цветных металлов из руд и концентратов, производства и рафинирования металлов и сплавов на их основе. В этих процессах электроэнергия является источником технологического тепла. Электротермические процессы получили широкое применение при плавке и возгонке металлов в никелевой промышленности, при переработке цинковых концентратов, в производстве свинца, олова, редких металлов.
Электрохимические процессы используются для производства цветных металлов на основе электролиза водных растворов (при обычных температурах) и расплавленных солей (при повышенных температурах). Эти процессы широко используются в производстве алюминия, магния и др.
Обычно электрометаллургическим процессам предшествуют гидрометаллургические, реже пирометаллургические процессы.
Металлообрабатывающие заводы цветной металлургии производят прокатно-тянутую продукцию: различные полуфабрикаты – от плит массой 5 т до фольги толщиной 5 мкм; от медных труб диаметром до 500 мм до никелевых с толщиной стенки 0,05 мм.
Всего на заводах цветной металлургии изготавливается более 200 тыс. типоразмеров листов, лент, труб, прутков, проволоки, профилей и фольги, полуфабрикатов, отличающихся точностью размеров, однородностью свойств, заданными физико-механическими характеристиками.