
- •Краткая классификация металлов и сплавов.
- •Производство чугуна
- •1.Руда – природное минеральное сырьё содержащие металл, который необходимо извлечь наиболее экономичным способом.
- •Чем выше содержание железа в железной руде, тем экономичнее и производительнее работает доменная печь
- •Дробление – измельчение руды до 30-80мм.
- •3.. Обогащение руды - выделение пустой породы с получением концентрата, содержащего 65-66% Fe
- •Доменная плавка
- •Цель химических превращений – восстановление железа из окислов и соединение его с углеродом
- •Методы интенсификации доменного процесса
- •Увеличить интенсивность хода доменной печи можно двумя путями:
-
Дробление – измельчение руды до 30-80мм.
и сортировка руды по размеру кусков.
Доменная печь работает нормально, если она загружена кусковым материалом оптимального размера. Слишком крупные куски руды за время опускания их в печи не успевают прогреваться на всю длину, часть материала расходуется бесполезно. Слишком мелкие куски плотно прилегают друг к другу и нет выхода для газов. Оптимальный кусок 30-80 мм. Поэтому руду с кусками больше 100 мм подвергают дроблению.
Мелочь также не пригодна к плавке и ее подвергают окускованию. Для этого в металлургии применяют агломерацию – окускование путем спекания.
Исходный материал для агломерации рудная мелочь и колошниковая пыль (отход доменного производства) + мелкий кокс (до 3 мм) + недопекшийся агломерат + измельченный известняк (до 20 мм) = шихта.
-
Слегка увлажненную и перемешенную шихту слоем 200-300 мм загружают на решетки тележек образующих рабочую ленту агломерационной машины, затем поджигают. Воздух для горения просасывается через слой шихты с помощью вакуумных устройств, расположенных под решетками
В зоне горения t=1500°C происходит спекание шихты в пористый продукт –
агломерат.
Достоинства агломерата:
-
пористость и прочность кусков
-
введение флюса - известняка увеличивает производительность доменной печи и снижает расход кокса.
-
Еще один способ окускования – брикетирование. Это путем прессования смеси порошковых мат-лов со связующими материалами (глиной, жидким шлаком, смолой и т.д.)
-
Следующий способ окускования производство окатышей. Это перемешивание рудной мелочи и пыли небольшим количеством глины или извести. После увлажнения эту смесь помещают в барабан или наклонную чашку. Шихта при перемещении слипается, образуя окатыши 25-30 мм. Затем их сушат или обжигают для упрощения.
2. Усреднение
Железные руды по условиям залегания и добычи всегда имеют непостоянный химический состав. Значительные и частые колебания содержания железа и пустой породы в рудах вызывают нарушение теплового состояния доменной печи и химического состава шлака. Это приводит к нарушению ровного хода печи, при котором неизбежны повышение расхода кокса, снижение производительности печи и ухудшение качества выплавляемого чугуна.
Чтобы уменьшить отрицательное влияние непостоянства химического состава руд на показатели доменной плавки, руды подвергают усреднению. Усреднением называют перемешивание железорудных материалов с целью выравнивания химического и гранулометрического составов. В связи с тем, что почти все добываемые руды подвергают окуксованию, основное назначение усреднения состоит прежде всего в уменьшении колебаний содержания железа и кремнезема в рудах. Необходимо добиться такого усреднения руд, при котором колебания содержания железа и кремнезема в руде не превышали бы 0,5 % от среднего значения.
3.. Обогащение руды - выделение пустой породы с получением концентрата, содержащего 65-66% Fe
Обогащением называется процесс разделения рудного минерала и пустой породы с целью повышения содержания металла в руде и уменьшения содержания пустой породы, а в некоторых случаях и вредных примесей. Все способы обогащения основаны на различии физических свойств рудных минералов и пустой породы. В результате обогащения руды получают:
-
концентрат – продукт, в котором содержится большая часть извлекаемого металла;
-
хвосты – отходы при обогащении руды, в которых содержится незначительное количество металла;
-
промежуточный продукт, в котором содержание металла больше, чем в хвостах и меньше, чем в концентрате.
-
Основной способ обогащения – магнитный. Минералы отделяют магнитом или электромагнитом.
-
Другой способ обогащения – гравитационный. (основан на осаждении минерала, т.к. он имеет большую плотность)
Основан на различии плотности и скорости падения зерен в жидкости и на воздухе. Т.е. рудной минерал тонет, а частицы пустой породы всплывают. Простейший вид - это промывка водой железной руды для удаления песчано-глинистой пустой породы.
-
Ещё один способ обогащения – флотация. (основан на способности некоторых минералов прилипать к водным пузырькам) используется метод редко
Основан на избирательном применении некоторых минеральных частиц, взвешенных в водной среде, к поверхности пузырьков воздуха и поднятия их частиц на поверхность.