- •Курс лекцій
- •Тема 1 Загальна характеристика дисципліни і задачі курсу
- •1. Визначення промислової технології
- •2. Технологічні системи, їх елементи.
- •3. Класифікація технологічних системи. Основні види технологій.
- •4. Розвиток технології як науки. Еволюція технологій.
- •5. Технологічні уклади, їх стадії. Життєвий цикл технології.
- •6. Структура дисципліни. Основні задачі курсу. Зв’язок з дисциплінами навчального плану.
- •Тема 2. Промислові технології і технологічні процеси
- •Промислові технології, їх види. Інформаційні технології.
- •Виробничі та технологічні процеси, типи виробництв.
- •Класифікація технологічних процесів та їх основні види. Промислові технології і технологічні процеси
- •2. Виробничі та технологічні процеси, типи виробництв
- •3. Класифікація технологічних процесів та їх основні види.
- •Тема 3. Інновації та їх роль у розвитку технології
- •1. Еволюція економічного розвитку країн.
- •2. Поняття „інновація”. Види інновацій
- •3. Інноваційні процеси і їх структура
- •4. Мета і принципи державної інноваційної політики України
- •Тема 4 Науково-технічний прогрес (нтп) і перспективні технологічні процеси
- •Інтенсифікація виробництва – найважливіше завдання нтп. Ресурсозбереження.
- •Перспективні технологічні процеси
- •Технологія високошвидкісної обробки
- •Технологія обробки плазмовим струмом
- •Електронно-променева технологія
- •2.4. Лазерна технологія
- •2.5. Хімічні та електрохімічні технології
- •Ультразвукові технології
- •Технологія дифузійних покриттів
- •2.8. Біотехнології
- •2.9.Нанотехнології
- •Тема 5 Якість продукції, стандартизація, метрологія і сертифікація
- •1. Якість продукції та її показники
- •2. Управління якістю продукції на промисловому підприємстві.
- •3. Стандартизація та її вплив на якість продукції
- •Метрологічне забезпечення якості продукції
- •Сертифікація продукції та підтвердження відповідності
- •Тема 6 Організація і технічна підготовка виробництва
- •Організація і структура народногосподарського комплексу України
- •Комплексна підготовка виробництва: види робіт, напрями удосконалення
- •Технічна підготовка виробництва
- •Тема 7 Сировинно-матеріальне забезпечення промислових технологій
- •1. Сировина як первинний предмет праці.
- •2. Класифікація сировини: первинна, штучна, вторинна. Відходи промисловості.
- •3. Техніко-економічні характеристики сировини у промислових технологіях
- •Роль води та атмосферного повітря в сировинно-матеріальному забезпеченні промислових технологій.
- •Модуль 2 Базові галузі народного господарства України
- •Тема 8. Добувна промисловість
- •Загальна характеристика добувної промисловості
- •Основні процеси гірничого виробництва
- •3. Технології підземного та відкритого видобування вугілля
- •4. Технології видобування нафти
- •5. Видобування природного газу
- •6. Видобування торфу
- •7. Технологіі виробництва коксопродуктів
- •Тема 9. Виробництво електроенергії
- •Загальна характеристика виробництва електроенергії. Види електростанцій
- •Теплові електростанції (тем)
- •Гідроелектростанції (гес) та гідроакумулюючі електростанції (гаес)
- •Гідроакумулюючі електростанції (гаес)
- •Атомні електростанції (аес)
- •Нетрадиційні способи виробництва електроенергії.
- •Тема 10. Металургійна промисловість
- •Продукція металургії.
- •Склад металургійного комплексу України.
- •Сировинна база металургії України
- •Тема 11 Чорна металургія
- •1. Виробництво чавунів.
- •1. Горіння палива
- •2. Відновлення заліза
- •3. Навуглецьовування заліза і утворення чавуну
- •4. Відновлення домішок
- •5. Утворення шлаку
- •2. Виробництво сталі
- •Киснево-конвертерне отримання стадії
- •Мартенівське отримання сталі
- •Виробництво спиш в електропечах
- •Безчавунне виробництво сталі
- •Розливання сталі
- •3. Класифікація і маркування сталей
- •Тема 12 Кольорова металургія
- •1. Виробництво і використання алюмінію
- •2. Виробництво і використання міді
- •3. Виробництво і використання титану
- •4. Виробництво і використання цинку
- •Тема 13 Основи технології порошкової металургії
- •1. Сутність порошкової металургії
- •Способи отримання металевих порошків
- •3. Отримання виробів з металевих порошків
1. Горіння палива
Кисень дуття реагує з вуглецем палива з виділенням тепла
С + О2 = СО2 + Q.
Температура в горні досягає 1800 – 1900 °С. Діоксид вуглецю (СО2) піднімається догори, досягає розжареного коксу і відновлюється, утворюючи оксид вуглецю:
СО2 + С = 2СО – Q.
Якщо як паливо застосовують природний газ, то горіння протікає за реакціями:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Q.
СO2 + С = 2СО + 0.
2. Відновлення заліза
Залізо відновлюється в шахтній частині печі із рудних оксидів заліза оксидом вуглецю (СО) і воднем (частково), який утворюється від розкладання вологи повітря. Процеси відновлення йдуть послідовно від вищих оксидів до нижчих і до чистого заліза за реакціями:
3Fе2O3 + СО = 2Fе3O4 + СO2 + Q
Fе3O04 + СО = 3FеО + СO2 + Q0
FеО + СО = Fе + СО2 + Q
Fе2O3 + 3Н2 = 2Fе + 3Н2O.
В циліндричній частині печі – розпарі при температурах нижче температури плавлення (1539 °С) залізо відновлюється твердим вуглецем:
FеО + С = Fе + СО + Q.
Отримане залізо має твердий стан і називається губчастим залізом.
3. Навуглецьовування заліза і утворення чавуну
Губчасте залізо, що утворилося після відновлення, – це твердий пористий продукт. В інтервалах температур від 400 – 500 °С до 1100 – 1200 °С починається і продовжується насичення заліза вуглецем:
3Fe + С = Fе3С
3Fе + 2СО = Fе3С + СО2 + Q.
Навуглецьоване залізо розплавляється, переходить у рідкий стан, розчиняє відновлені домішки і стікає до горна домни. В горні збирається рідкий, залізовуглецевий сплав – чавун.
4. Відновлення домішок
У доменній шихті разом із залізом і вуглецем – основними елементами, що утворюють чавун, завжди присутні домішки, які є корисними або шкідливими для властивостей чавуну.
Корисні домішки кремнію (Sі) і маарганцю (Мn) відновлюються із оксидів (SіO2, МnО, та ін.) і переходять у чавун.
Шкідливими домішками у чавуні є фосфор (Р) і сірка (S). Відновлений фосфор практично повністю переходить у чавун. Відновлена сірка частково окислюється до сірчастого газу (SO2) і виходить разом з доменним газом, частково утворює сполуки, які переходять до шлаку, а деяка частка утворює сірчасте залізо (FеS), що розчиняється у чавуні.
5. Утворення шлаку
Оксид кальцію при температурах вище 1000 °С взаємодіє з кремнеземом SіO2, глиноземом А12O3 та іншими складовими породи і коксової золи. Утворюється шлак, який плавиться і спливає на поверхню чавуну. Чавун із печі випускають у ковші – чавуновози, у виливниці. Шлак випускають у шлаковози.
Продуктами доменного виробництва є чавуни, шлак, доменний газ і доменний пил.
Основний продукт – чавуни. Залежно від призначення їх поділяють на переробні, ливарні, спеціальні і леговані.
Переробний білий чавун є сировиною для переробки його в сталь. Частка переробного чавуна становить близько 90 % всього, що виробляється. В ньому вуглець перебуває у вигляді цементиту Fе3С, що надає переробному чавуну білого кольору, твердості і низької пластичності. Шляхом відпалу з нього отримують ковкий чавун.
Ливарний (сірий) чавун є важливим конструкційним матеріалом, має добрі ливарні властивості, добре обробляється металорізальними інструментами, але досить крихкий, погано витримує ударні навантаження. Широко застосовується в машинобудуванні, будівництві. З нього виробляють корпусні деталі машин, станини, санітарно-технічне обладнання, труби.
Спеціальні чавуни – феросплави. До них належать феросиліцій і феромарганець, їх використовують для розкислення і легування сталей.
Леговані чавуни одержують з руд, що мають включення легуючих елементів (Сr, Ni, Sі), або легуванням чавуну в процесі плавки. Вони мають підвищену міцність та корозійну стійкість, краще працюють в агресивних і високотемпературних середовищах.
Шлак – розплавлена суміш породи, попелу, рудних домішок, флюсів. Його застосовують для виробництва будівельних матеріалів, мінеральних добрив.
Доменний газ містить 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.