Контрольні питання

1 Призначення предмета

2 Завдання ж курсу «Технологія конструкційних матеріалів"

4 З чого складається дисципліна «Технологія конструкційних матеріалів»

5 Основні види обробки конструкційних матеріалів

6 Основні способи обробки матеріалів

7 Які бувають конструкційні матеріали

8 Властивості матеріалів

Розділ І Металургія чорних металів. (8 годин)

Заняття №2 (2години)

Тема 1.1: Виробництво чавуну.

План: 1 Вихідні матеріали для приготування чавуну.

2 Доменна піч, її призначення та будова.

3 Основні процеси, що протікають у доменній печі.

4 Продукти доменного виробництва і їх використання у промисловості.

5 Держстандарти на чавун. Поняття про КВПО.

Мета заняття учбова: Ознайомлення з чорними металами, виготовленням чавуну, основними процесами доменного виробництва

Мета заняття виховна: Вміти і розуміти призначення чавуну в народному хазяйстві

Самостійна робота № 1 Виробництво чавуну.

План: 1 Вихідні матеріали для приготування чавуну.

2 Доменна піч, її призначення та будова.

3 Основні процеси, що протікають у доменній печі.

4 Продукти доменного виробництва і їх використання у промисловості.

5 Держстандарти на чавун. Поняття про КВПО.

Література: (1, с. 16-28; 3, с. 7-22; 4, с.7-14)

Чавун — це сплав заліза з вуглецем, у якому масова частка вуглецю становить від 2,14 до 6,67 % . Крім заліза й вуглецю, у чавуні завжди є кремній, марганець, фосфор і сірка. Більша частка виплавленого чавуну використовується для виробництва сталі й лише незначна частка — для виготовлення виливків.

Вогнетривкі матеріали

Метали виплавляють у сучасних металургійних печах при високих температурах. Тому внутрішні стінки печей, а також ковшів та інших пристроїв, призначених для виплавляння й транспортування рідкого металу, викладають вогнетривкими матеріалами, які повинні захищати метал від теплових втрат, здатні витримувати значні навантаження при високих темпера­турах, раптові зміни температур і протистояти хімічній взаємо­дії з металом, шлаком та пічними газами.

Вогнетривкість матеріалу визначається в °С. Вогнетривкі матеріали можуть бути у вигляді цегли, фасонних виробів і порошків. Хімічний склад вогнетривких матеріалів визначає їх властивості й зумовлює поділ на кислі, основні та нейтральні.

Динас належить до кислих вогнетривів і містить 95...94 % SiО₂. Його вогнетривкість становить 1700...1710 °С. Динасо­вою цеглою футерують кислі електропечі й мартенівські печі.

До основних вогнетривів належать магнезит, магнезитохроміт, доломіт та інші.

Магнезит містить 91...94 % MgO, має вищу за 2000 °С вогне­тривкість. Його застосовують для викладення дна та стін основ­них мартенівських та електроплавильних печей.

Магнезитохроміт містить близько 45 % MgO і 15...22 % Сг₂О₃, має вогнетривкість понад 2000 °С й застосовується для викладення склепінь електросталеплавильних і мартенів­ських печей.

Доломіт (35...38 % MgO і 52...58 % СаО) має вогнетривкість в межах від 1800 до 1950 °С.

До нейтральних належать шамот і графітові вогнетриви.

Шамот складається із кремнезему SiО₂ та 39...43 % А1₂О₃, має вогнетривкість 1750 °С. Він є найдешевшим серед вогне­тривких матеріалів і застосовується для футерування доменних печей, ковшів для транспортування й розливання металу, по­вітронагрівачів.

Графітовий вогнетрив — графіт на глиняній або смоляній зв'язці, має вогнетривкість понад 2000 °С і використовується при викладенні дна доменних печей або електролізних ванн для отримання алюмінію.

Паливо

Для виплавляння металів із руд потрібна значна кількість теплоти, яку отримують від згоряння палива, через перетворення електричної енергії в теплову, а також від екзотермічних ,реакцій у металургійних печах.

Паливо в металургії є не тільки джерелом теплоти, але може брати участь у хімічних реакціях. До його складу входять пальні речовини (вуглець, водень), непальні речовини (зола, вода, азот) і шкідливі домішки (сірка, фосфор). Зола — мінеральна скла­дова палива, що містить оксиди SiО₂, А1₂О₃, СаО, MgO та ін. У високоякісному паливі дуже мало непальних речовин та шкід­ливих домішок. Металургійна промисловість використовує твер­де, рідке й газоподібне паливо. Найпоширенішим твердим па­ливом є кокс.

Кокс отримують сухою перегонкою дрібних зерен коксівно­го вугілля розміром до 3 мм при температурі 900...1050 °С без доступу повітря протягом 15... 17 год. Під час цього виді­ляються коксовий газ і багато цінних хімічних речовин у газо­подібному стані, а твердий залишок спікається у міцні пористі грудки — кокс. Він є цінним паливом, яке містить 85...88 % С, 8...12 % золи, до 5 % води, 0,5...2,0 % S, до 0,1 % Р і до 1 % летких речовин. Теплотворна здатність коксу — до 30 МДж/кг.

Представником рідкого палива в металургії є мазут.

Мазут складається із 84...88 % С, 10...11 % Н₂, 0,7...4 % S і 0,3 % золи, має теплотворну здатність 40...45 МДж/кг.

Газоподібне паливо застосовують у сталеплавильному й част­ково в доменному виробництвах. Найбільше значення мають природний, коксовий і доменний гази.

Природний газ містить 90...98 % вуглеводнів типу СН₄, С₂Н₂ і до 1 % азоту, а його теплотворна здатність становить близько 35 МДж/м³.