Розділ 2 Металургійне виробництво

Глава 1. Виробництво чавуну

Важливо знати, що суть металургійного виробництва полягає в отриманні металів із руд шляхом їх відновлення із хімічних сполук, відділення від пустої породи для одержання сплавів різного складу.

Існує декілька методів отримання металів із руд: пірометалургійний, гідрометалургійний, електрометалургійний та ін. Найбільш поширений пірометалургійний метод. На його основі отримують усі чорні метали та багато кольорових.

За пірометалургійним методом метали відновлюють з їх сполук при високих температурах та відокремлюють від пустої породи шляхом плавлення і розділення на два шара – метал і шлак, які не змішуються.

Для здійснення цього методу потрібні висококалорійне паливо і спеціальні печі з вогнетривкою кладкою.

Потрібно знати, з яких матеріалів виготовляють вогнетриви, звернути увагу на їх хімічні різновиди: кислі, основні і нейтральні, а також на їх вогнетривкість.

Необхідно вивчити також усі види палива, які застосовуються в металургійному виробництві: рідкого, твердого і газоподібного. Особливу увагу слід приділити технології отримання коксу, як основного палива доменного процесу.

Початковими матеріалами при отриманні чавуну являються руди. Потрібно вивчити хімічний склад , відсоток заліза, мангану та ін. елементів у них, а також способи підготовки їх до плавлення: дроблення, збагачення, огрудкування. Необхідно також ознайомитися з флюсами, їх видами, хімічним складом і призначенням.

Потім потрібно вивчити будову та принцип роботи доменної печі та допоміжних агрегатів. Звернути увагу на хімічні реакції відновлення заліза і домішок ( кремнію, мангану, фосфору і сірки), розуміти процес утворення чавуну і шлаку у доменній печі.

При цьому потрібно знати, що головним джерелом сірки при доменній плавці являється кокс, а фосфору – залізні руди. Фосфор практично увесь відновлюється і переходить у чавун. Сірка не відновлюється, а може розчинятися у чавуні у вигляді FeS. За допомогою основних флюсів переважна кількість її переводиться у шлак. Виходячи з цього, необхідно звернути увагу на роль флюсів у доменному процесі. На завершення потрібно вивчити продукти доменного процесу, можливості їх застосування та основні техніко-економічні показники доменного виробництва.

Питання для самоперевірки

1. Які види металургійного палива використовуються і які основні вимоги до них пред’являються?

2. Назвати вогнетривкі матеріали, які застосовуються у металургійному виробництві, дати характеристику їх властивостей.

3. Які початкові матеріали використовуються для виробництва чавуну?

4. Яка роль палива і флюсів у доменному процесі?

5. Які залізні та манганові руди застосовуються у доменному процесі і яку обробку вони проходять?

6. Накреслити схему доменної печі, назвати її основні елементи та їх призначення.

7. Як працює доменний цех?

8. У чому суть реакцій відновлення, які проходять у доменній печі?

9. Які продукти отримауться при доменному виробництві і де вони використовуються?

10. Які основні техніко-економічні показники доменного виробництва та які шляхи підвищення його продуктивності?

Література: (1) с. 9-25, (3) с. 23-43.