Е.В. Купчинская

Технология основных

производств и промышленные

выбросы»

Часть II «Металлургия и

металлообработка»

Федеральное агентство по образованию

Уральский государственный лесотехнический университет

Е.В. Купчинская

Технология основных

производств и промышленные

выбросы»

Часть II «Металлургия и

металлообработка»

Курс лекций

для специальностей 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование

природных ресурсов» и 280202 «Инженерная

защита окружающей сред для очного,

заочного и очно-заочного отделений

Екатеринбург 2009

УДК 669.622.628

Рецензенты:

Кафедра водного хозяйства и технологии воды Уральского государственного технического университета – УПИ,

Доктор технических наук, профессор Уральского государственного технического университета – УПИ Смирнов А.Л.

Купчинская Е.В.

Технология основных производств и промышленные выбросы Часть II Металлургия и металлообработка: Курс лекций. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2009. –

ISBN

Излагаются технологии металлургических и металлообрабатывающих производств. Рассмотрены теоретические основы и технологические схемы представленных производств. Большое внимание уделяется тем стадиям производства, на которых образуются выбросы и методам их очистки и утилизации.

Предназначено для студентов спец. 280201 и 280202.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Уральского государственного лесотехнического университета

УДК 669.622.628

ISBN

Уральский государственный Лесотехнический университет,2009 Е.В.Купчинская, 2009

Лекция 1. Черная металлургия Доменное производство

Для обеспечения нормального хода металлургического процесса и получения чугуна, заданного сорта нужно получить шихту, состоящую из трех основных частей, взятых в заранее рассчитанном, строго определенном соотношении:

1. Железорудный материал;

2. Кокс – главный источник тепловой энергии, он выполняет также роль восстановителя (железо в рудах содержится обычно в окисленном состоянии)

3. Флюсы – материалы, необходимые для уменьшения температуры плавления пустой породы.

Любая руда или концентрат содержит большее или меньшее количество пустой породы. В состав железных руд в качестве пустой породы обычно входят следующие соединения:

Al₂O₃ (t_пл= 2040⁰C), CaO (t_пл=2570⁰C), SiO₂ (t_пл =1728⁰C), MgO

(t_пл =2800⁰C). Однако при определенных соотношениях указанных оксидов образуются легкоплавкие составы, температура плавления которых не превышает 1300^оС. Соотношение кислых и основных оксидов для этого должно быть близко к единице:

(Al₂O₃ + SiO₂): (CaO + MgO) = 1:1

Обычно в пустой породе железных руд преобладают кислые оксиды (Al₂O₃ и SiO₂), поэтому в качестве флюсов используется известняк или известь.

Общая характеристика железных руд

Железная руда - это горные породы, содержащие железо в такой форме и в таком количестве, что его экономически целесообразно извлекать при современном уровне развития техники. К железным рудам относятся:

- красный железняк (основной минерал - гематит – Fe₂O₃) – это богатые железные руды с содержанием железа не менее 55 % , содержат небольшое количество вредных примесей.

- магнитный железняк (основной минерал - магнетит – Fe₃O₄) отличается от остальных железных руд магнитными свойствами, содержит не менее 50 % железа, но часто содержит вредные примеси, особенно серу.

- бурый железняк (основной минерал - лимонит – Fe₂O₃ х nH₂O) обычно это бедные железные руды, содержание железа не превышает 35-40 %.Часто содержат повышенное количество фосфора.