Контрольні питання

1. Роль енергетики у промисловому виробництві.

2. Дати загальну характеристика виробництва електроенергії в Україні.

3. Охарактеризуйте технологію виробництва електроенергії тепловими електростанціями (ТЕС, ТЕЦ),

4. Охарактеризуйте технологію виробництва електроенергії гідроелектростанціями (ГЕС), гідроакумулюючими електростанціями (ГАЕС).

5. Охарактеризуйте технологію виробництва електроенергії атомними електростанціями (АЕС).

6. Означте альтернативні способи виробництва електроенергії.

7. Дайте порівняльну оцінку альтернативні способам виробництва електроенергії.

8. Які перспективи розвитку енергетики в Україні?

Література: основна [1-4];

додаткова [2, 4, 11, 13-16].

Тема 2.3. Металургійна промисловість

Семінарське заняття

План

1.Загальна характеристика чорної металургії.

2. Основи технологій виробництва чавуну.

3. Основи технологій виробництва сталі.

4. Основи технологій прямого відновлення заліза із руд.

5. Побічна товарна продукція чорної металургії.

6. Шляхи попередження навмисного заниження прибутковості підприємств чорної металургії та податку з прибутку.

Перелік питань до самостійної роботи:

1.Технологія порошкової металургії.

2. Технологія виробництва кольорових металів (алюміній).

Перелік питань до індивідуальної роботи

1. Вплив контролю складу сировинних матеріалів та параметрів технологічних процесів на прибутковість металургійних підприємств.

2. Стан та перспективи виробництва чавуну в Україні.

3. Сучасні технології одержання сталі.

4. Стан та перспективи кольорової металургії України.

Металургією називають галузі науки і промисловості, які охоплюють процеси отримання металів та сплавів, зміни їх хімічного складу, структури і властивостей, надання їм певної форми.

До її складу входять виробництва чорної, кольорової та порошкової металургії. Галузь споживає велику кількість сировини, матеріалів, енергії і в сучасному стані є найбільшим забруднювачем навколишнього середовища.

Україна належить до країн Європи і світу з найбільш розвиненою металургією. За показниками виробництва металів і сплавів вона поступається в Європі тільки Німеччині. На металургію припадає близько 25 % вартості продукції основних галузей промисловості країни та близько 50 % всіх валютних надходжень від експорту. Продукцією металургії є: збагачена рудна і нерудна сировина; продукти коксохімічного (кокс) і вогнетривкого виробництва; чорні метали та сплави на їх основі; кольорові метали та сплави на їх основі; прокат чорних та кольорових металів; деякі види металевих виробів (металоконструкції та інш.).

Характеристика виробництва підприємств чорної металургії України.

1. Висока виробнича і територіальна концентрацією підприємств.

2. Матеріаломісткість галузі.

3. Велика частка виплавки сталі застарілим способом – в мартенівських печах, тоді як країни Західної Європи віддали перевагу технології більш ефективного конвертерного виробництва сталі, яке забезпечує вищу її якість.

4. Наявність заводів з повним і неповним металургійним циклом. Повний металургійний цикл включає виробництво чавуну, сталі і прокату. Заводи неповного циклу мають, як правило, один або два з трьох технологічних циклів.

5. Розміщення. Сучасний металургійний комплекс України майже повністю зосереджений у Донецькій, Луганській, Дніпропетровській, Запорізькій областях, де сформувався один з найбільших металургійних районів світу. Виділяються три металургійних підрайони: Придніпровський, Донецький і Приазовський.

Характеристика виробництва підприємств кольорової металургії

1. До кольорової металургії належать видобуток і збагачення руд кольорових металів, виплавка з них металів і сплавів, виробництво кольорового металопрокату. В Україні виплавляють важкі (мідь, свинець, цинк, олово, нікель) та легкі (алюміній, магній, титан) кольорові метали та їх сплави. Крім них, галузь переробляє рідкісні (вольфрам, молібден, ртуть), благородні (золото, срібло, платина) метали.

2. Використання продукції обумовлене розвитком інших галузей машинобудування, особливо таких його галузей, як електронна, електротехнічна, радіотелевізійна, приладобудівна та інші види промисловості.

3. Кольорова металургія України розвинена менше, ніж чорна, що зумовлено покладами та енергоємністю виробництва.

4. Розміщення підприємств кольорової металургії зумовлене переважно двома основними факторами – сировинним і енергетичним. У розміщенні підприємств кольорової металургії в Україні виділяються два основних райони: Донецький і Придніпровський.

Основною сировиною для металургійного комплексу є руди чорних і кольорових металів, паливо-енергетичні матеріали, а також нерудні мінерали та матеріали, що використовуються у металургійному виробництві.

Чавунами та сталями називають сплави заліза з вуглецем, які містять у своєму складі легуючі елементи і домішки (Si, Mn, S і P та ін.)

Чавуни містять більше вуглецю (2,14—6,67 %) і домішок, більш крихкі, погано зварюються, але мають добрі ливарні властивості і дешевші за сталі. Їх отримують із залізних руд з використанням відходів промисловості (металобрухту, браку виготовлення виробів із чорних металів тощо).

Отримання чавунів та сталей грунтується на процесах відновлення (зниження ступеню окислення) заліза з його сполук (оксидів), в яких воно міститься (руди, чавун, шихта), з використанням вуглецю (СО), водню (Н₂) і коксу (С) в потоці гарячого повітря розжареної печі.

Чавуни виплавляють у доменних печах. Сировиною для отримання чавуну є залізні руди, металодобавки (чавунний брухт, брак чавунного лиття), паливо та флюси. Для підвищення ефективності доменного процесу, зменшення витрат палива і забезпечення якості чавуну, потрібно, щоб руда містила не менше 55 % заліза, мінімум породи і шкідливих домішок (S та P), а також мала певні розміри. Цих вимог досягають за допомогою виконання таких технологічних операцій по підготовці шихтових компонентів до плавки. Шихтою називають суміш сировинних компонентів (рудних концентратів, флюсу, коксу та інших) в певній пропорції, що використовують у металургійних печах і забезпечують якісну плавку.

Як паливо використовують кокс, природний газ, доменний газ, а останнім часом – подрібнене вугілля.

Як флюси в доменному процесі використовують карбонатні мінерали вапняк або доломіт, які сприяють виведенню кремнезему (SiO₂) – найбільш поширеного в залізних рудах, а також шлаків — сплавлених рештків породи, золи, палива та інших шкідливих домішок.

Продуктами доменного виробництва є чавуни, шлак, доменний газ і доменний пил.

Чавуни. Залежно від призначення їх поділяють на переробні, ливарні, спеціальні і леговані.

Шлак— розплавлена суміш породи, попелу, рудних домішок, флюсів та ін. Його застосовують для виробництва будівельних матеріалів, мінеральних добрив і т. д.

Доменний газмістить значну кількість горючих газів (СО, Н₂), має теплотворну здатність до 950 кал/м³. Після очищення від колошникового пилу використовується в домнах для нагріву дуттьового повітря, а також як паливо.

Сталь – найпоширеніший конструкційний матеріал сучасності. Сталлю називають залізо-вуглецевий сплав, який містить до 2,14 % карбону, а також силіцій (Sі), манган (Mn), сульфур (S) та фосфор (Р). Сталі такого складу називають вуглецевими. Для надання сталям особливих якісних властивостей під час виплавлення або розливання до них додають легуючі елементи — хром (Сг), нікель (Nі), молібден (Мо), ванадій (V), титан (Ті), вольфрам (W) тощо, такі сталі називають легованими.

В сучасній промисловості використовують три основних способи виробництва сталі: киснево-конвертерний, мартенівський і електрометалургійний.

Очищення сталі від домішок, які покращують її якісні властивості, називають рафінуванням.

Готову сталь із сталеварних агрегатів (печей, конвертерів) зливають у розливні ковші, які транспортують до місця розливки.Розливання сталі виконують двома способами: у виливниці; установки безперервного розливання.

Сталі є основною продукцією сталеплавильного металургійного виробництва і основним конструкційним матеріалом машинобудування та інших галузей народного господарства.

Сталі класифікують за такими ознаками: за способом виробництва, за хімічним складом, за якістю, за призначенням, за характером ведення процесу розкислення тощо.

За хімічним складом та за якістю сталі поділяються на вуглецеві і леговані.