Металлу́ргия —область науки и техники, охватывающая процессы получения металлов из руд или других материалов, а также процессы, связанные с изменением химического состава, структуры и свойств металлических сплавов.

Задачи:

- изучение строения и физико-химических свойств металлических и оксидных расплавов и твердых растворов, разработка теории конденсированного состояния вещества;

- изучение термодинамики, кинетики и механизма металлургических реакций;

- разработка научных и технико-экономических основ комплексного использования полиметаллического минерального сырья и техногенных отходов с решением экологических проблем;

- разработка теории основ пирометаллургических, электротермических, гидрометаллургических и газофазных процессов производства металлов, сплавов, металлических порошков и композиционных материалов и покрытий

Металлургическое Топливо – это органические соединения, которые выделяют при сжигании тепло, необходимое для поддержания металлургического процесса. В металлургических печах топливом являются кокс, природный газ, мазут, доменный (колошниковый) газ.

Чёрные мета́ллы — железо и сплавы на его основе (стали, ферросплавы, чугуны), в отличие от остальных металлов, называемых цветными. К чёрным металлам также зачастую относят марганец и, иногда, — хром^[1][2]. Эти металлы используются главным образом при производстве чугунов и сталей. Чёрные металлы составляют более 90 % всего объёма используемых в экономике металлов, из них основную часть составляют различные стали.

Кокс-искусственное твёрдое топливо повышенной прочности; получается при нагревании природных топлив или продуктов их переработки до темп-p 950-1100°C бездоступа воздуха.

Огнеупорность — техническая характеристика материала.

Огнеупорностью называют свойство материала противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур. Огнеупорность материала определяют как температуру деформации образца — пироскопа определённых размеров при определённых условиях нагревания.

Огнеупорность — свойство материалов и изделий противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур. Огнеупорность выражают через температуру (°С), при которой образец из данного материала (трёхгранная усечённая пирамида высотой 30 мм со сторонами оснований 8 и 2 мм), наклоняясь в результате размягчения, касается своей верхней частью поверхности подставки.

Огнеупорные материалы (огнеупоры) — это материалы, изготавливаемые на основе минерального сырья и отличающиеся способностью сохранять без существенных нарушений свои функциональные свойства в разнообразных условиях службы при высоких температурах. Применяются для проведения металлургических процессов (плавка, отжиг, обжиг, испарение и дистилляция), конструирования печей, высокотемпературных агрегатов (реакторы, двигатели, конструкционные элементы и др). 

Конвертор

Представляет собой сосуд грушевидной формы поворачивающийся на цапфах, футерованный изнутри и снабженный леткой для выпуска стали и отверстием сверху для ввода в полость конвертера кислородной фурмы, отвода газов, заливки чугуна, загрузки лома и шлакообразующих и слива шлака.

ЛЕТКА - отверстие в некоторых металлургических печах для выпускажидкого металла, штейна или шлака. После каждого выпуска летку заделывают огнеупорной массой илизакрывают металлической пробкой.

По химическому составу огнеупоры бывают:

• кислые - на основе диоксида кремния

• основные - на основе оксида магния и оксида кальция(MgO и CaO);

• нейтральные - на основе оксида алюминия и  оксида хрома(Al₂O₃ и Cr₂O₃₎.

 Руда – это минеральное вещество (горная порода), из которого экономически целесообразно извлекать полезные компоненты (металлы). Главным критерием для классификации руд, послужило различие в обработке и обогащении сырья в зависимости от его компонентного и химического состава.

   Основные виды руд, по компонентному составу руды подразделяются на металлические и неметаллические. К металлическим относятся руды в которых полезные компоненты представлены металлами, в неметаллических, руда представлена различными минералами, и не содержит металлов. Металлы, как известно, делятся на две группы: цветные и черные, следовательно, различают руды цветных и черных металлов.

Значение флюсов в металлургии очень велико, так как от их присутствия зависит успешный ход плавки и получение металла требуемых качеств. Пустая порода железных руд содержит наиболее часто избыток кремнезема (Si02), и чтобы образовать легкоплавкий шлак, в шихту добавляют в качестве флюса известняк СаС03 или доломит СаС03 • MgC03 В доменном производстве главная цель применения флюсов — это связать кремнезём железной руды

Подготовка руды к плавке

Чем тщательнее подготовлена железная руда к плавке, тем выше производительность доменной печи, ниже расход топлива и выше качество выплавляемого чугуна. Обычно руда проходит следующие операции: Дробление – позволяет получить заданную степень измельчения руды, необходимую для плавки и обогащения.

Сортировка – обеспечивает отбор кусков размером 10–80 мм.

Обогащение – способствует повышению содержания в руде железа за счет отделения пустой породы. Обогащение чаще всего осуществляется магнитным способом. После обогащения содержание железа в руде повышается до 70%.

Окускование – дает возможность объединить мелкие фракции руды в куски размером свыше 10мм, т.к. более мелкие куски уносятся из доменной печи потоком газа, что снижает эффективность процесса.

Дробление и сортировка руд по крупности служат для получения кусков оптимальной величины, осуществляются с помощью дробилок и классификаторов. Обычный размер кусков руды составляет 300…400 мм, в некоторых случаях до 1000 мм. Для доменной плавки размер кусков не должен превышать 100 мм. Если  руда предназначена для окусковывания, ее необходимо дробить до кусков размерами менее 5 мм, а для обогащения – менее 0,1 мм.

Процесс дробления делится на четыре стадии: крупное, среднее, мелкое и тонкое измельчение

Промывка – отделение плотных составляющих от пустой  породы.

Гравитация (отсадка) – отделение руды от пустой породы при пропускании струи воды через дно вибрирующего сита.

агломерация – процесс окусковывания мелких руд, концентратов и колошниковой пыли спеканием.

При агломерации  шихту, состоящую из  железной руды (40…50 %), известняка (15…20 %),  возврата мелкого агломерата (20…30 %),  коксовой мелочи (4…6 %), влаги (6…9 %), спекают на агломерационных машинах при температуре 1300…1500 ⁰С. При спекании из руды удаляются вредные примеси (сера, мышьяк), разлагаются карбонаты и  получается кусковой пористый офлюсованный агломерат,

Процесс агломерации осуществляют на агломерационных лентах, состоящих из колосниковых спекательных тележек-паллет, которые передвигаются со скоростью 4 м/мин по рельсам, закрепленным на металлоконструкциях.