МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГЕОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА

ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ И ГИДРОГЕОЛОГИИ

КУРСОВАЯ РАБОТА ПО МЕХАНИКЕ НА ТЕМУ:

«ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА»

Курсовая работа

студентки 2 курса

Мисник А.В.

Научный руководитель:

к.т.н., доцент

Воробьев Е.Д.

БЕЛГОРОД

2010

Содержание стр.

1. Введение_____________________________________________________3

2. Современное металлургическое производство и его продукция__4

3. Материалы для доменного производства_________________________6

4. Подготовка руд к доменной плавке_______________________________11

5. Современные способы повышения качества металлов и сплавов______12

6. Современные внедоменные способы производства железа________13

7. Заключение___________________________________________________14

8. Список литературы____________________________________________15

Введение

Металлы относятся к числу наиболее распространенных материалов, которые человек использует для обеспечения своих жизненных потребностей. В наши дни трудно найти такую область производства, научно технической деятельности человека или просто его быта, где металлы не играли бы главенствующей роли как конструкционного материала.

Человек с самого раннего возраста привыкает к окружающим его металлическим предметам домашнего обихода, хозяйственным орудиям и машинам, украшениям. Металлы везде. От тончайших элементов радиоэлектроники до гигантских атомоходов, от мелких деталей часового механизма до величественных сооружений современных гидроэлектростанций. Металлы везде. Мы к ним настолько привыкли, что практически не замечаем и не задумываемся, откуда они берутся, когда человек начал их использовать.

Современную жизнь невозможно представить без таких металлов и сплавов, как чугун, сталь, алюминий, медь, титан, бронза, золото, серебро и др. Будущее человечества также связанно с использованием новых сплавов и материалов на металлической основе. Это относится и к освоению космического пространства, и к работам по прямому получению электрической энергии с использованием высокотемпературной плазмы, по управляемым термоядерным реакциям и т.д. Металл – это фундамент современной цивилизации. И чем выше поднимается человечество по ступеням культуры, тем больше его нужда в металлах.

Сегодня металлы - основа основ технического прогресса, основа основ народного хозяйства нашей страны, фундамент материальной культуры всего человечества.

В природе большинство металлов находятся в окисленном состоянии в виде руд, представляющих собой смесь различных оксидов, а также в виде карбонатных, сульфидных и других соединений.

Металлы объединяются в несколько групп. Это черные и цветные металлы, благородные металлы. К группе черных металлов относят железо и его сплавы, марганец и хром. К цветным металла относят практически все остальные металлы Периодической системы элементов Д.И. Менделеева.

Железо и его сплавы являются основой современной техники и технологии. В ряду конструкционных материалов железо стоит на первом месте и не уступит его еще долгое время, несмотря на то, что в последнее время все более широкое распространение находят цветные металлы, а также полимерные и керамические материалы. Железо и его сплавы составляют сегодня более 90% всех металлов, применяемых в современном производстве.

1. Современное металлургическое производство и его продукция

Современное металлургическое производство представляет собой сложный комплекс различных производств, базирующийся на месторождениях руд, коксующихся углей, энергетических мощностях. Оно включает следующие комбинаты, заводы, цехи (рис. 1.1):

1. шахты и карьеры по добыче руд и каменных углей;

2. горно-обогатительные комбинаты, где подготовляют руды к плавке, т. е. обогащают их;

3. коксохимические заводы или цехи, где осуществляют подготовку углей, их коксование и извлечение из них полезных химических продуктов:

4. энергетические цехи для получения сжатого воздуха (для дутья доменных печей), кислорода, а также очистки газов металлургических производств;

5) доменные цехи для выплавки чугуна и ферросплавов;

6) заводы для производства ферросплавов;

7)сталеплавильные цехи (конвертерные, мартеновские, электросталеплавильные) для производства стали;

8)прокатные цехи, в которых слитки стали перерабатывают в сортовой прокат - балки, рельсы, прутки, проволоку, а также лист и т. д.

Основой современной металлургии стали является двухступенчатая схема, которая состоит из доменной выплавки чугуна и различных способов его передела в сталь. При доменной плавке, осуществляемой в доменных печах, происходит избирательное восстановление железа из руды, но одновременно из руды восстанавливаются также фосфор и в небольших количествах марганец и кремний; железо науглероживается и частично насыщается серой. В результате из руды получают чугун - сплав железа с углеродом, кремнием, марганцем, серой и фосфором.

Рис. 1.1. Схема современного металлургического производства

Передел чугуна в сталь производят в конвертерах, мартеновских и электрических печах. В этих агрегатах происходит избирательное окисление примесей чугуна таким образом, что в процессе плавки они переходят в шлак и газы. В результате получают сталь заданного химического состава.

Основной продукцией черной металлургии являются:

1) чугуны - передельный, используемый для передела на сталь, и литейный для производства фасонных чугунных отливок на машиностро­ительных заводах; основное количество (до 60 %) выплавляемого чугуна - передельный;

2) ферросплавы (сплавы железа с повышенным, содержанием марганца, кремния, ванадия, титана) для производства легированных сталей;

3) стальные слитки для про­изводства сортового проката (рельсов, балок, прутков, полос, проволоки), а также листа, труб и т, д.;

4) стальные слитки для производства крупных кованых деталей машин (валок, роторов, турбин, дисков и т. д.), называемые кузнечными слитками.

Основной продукцией цветной металлургии являются:

1) слитки цветных металлов для сортового проката (уголков, голос, прут­ков и т. д.);

2) слитки, (чушки) цветных металлов для фасонных отливок на машиностроительных заводах;

3) лигатуры - сплавы цветных металлов с легирующими элементами для производства сложных легированных сплавов для фасонных отливок;

4) слитки чистых и особо чистых металлов для нужд приборостроения, электронной техники и других специальных отраслей машиностроения.