Українські рефератиучбові матеріали на українській мові

RefBaza.com.ua пропонує студентам та абітурієнтам найбільшу базу з рефератів! Також ви можете ділитися своїми рефератами для поповнення бази.

Основи металургійного виробництва

Реферат: Основи металургійного виробництва

1. Матеріали, застосовувані для металів і сплавів.

Для виробництва металів і сплавів використовують руду, флюси, паливо і вогнетривкі матеріали.

Промисловій рудою називається гірська порода, з якої при даному розвитку техніки доцільно видобувати метали та їхні сполуки.

Флюсы – матеріали, загружаемые в плавильну піч для освіти легкоплавкого з'єднання з порожній породою чи концентратом і золою палива (шлаку).

Топливом в плавильних печах є кокс, природного газу, доменний газ.

Огнеупорные матеріали застосовують виготовлення внутрішнього облицювальної покриття металургійних печей і ковшів для розплавленого металу. Покриття має бути освічено з оксидів одного типу з флюсом (основним, кислотним або нейтральним). Інакше станеться руйнація покриття.

2. Призначення флюсу. Приклад.

Флюсы у виробництві металів застосовують відділення від розплавленого металу порожній породи чи концентрату чи золи палива.

Освічений шлак має меншу щільність, ніж метал, завдяки і він піднімається на поверхню й піддається видалення.

Так під час виготовлення чавуну застосовується CaCO3 чи доломитизированный вапняк, у якому CaCO3 і MgCO3, позаяк у шлаку потрібно має міститися певна кількість основних оксидів (CaO, MgO).

3. Призначення коксу. Одержання.

У доменному виробництві кокс ж виконує функцію палива. Кокс виходить коксохімічних підприємствах шляхом сухий безповітряної перегонки кам'яного вугілля коксівних сортів при 10000С. Кокс містить 80-88% вуглецю, 8-12 % золи, 2-5% вологи, 0.5 – 1.8 % сірки, 0,02 – 0,2 % фосфору і по 1-2% летючих компонентів. Кокс повинен мати розміри 25-60 мм має бути досить міцним, ніж руйнувався під впливом шихтовых матеріалів.

4. Призначення вогнетривів. Допустимые поєднання вогнетривів з флюсами. Приклад.

Огнеупоры застосовуються за захистом поверхонь металургійних печей і ковшів, контактують із розплавленим металом, від високих температур, навантажень, і хімічних впливів металу і шлаку. Огнеупоры бувають основними, кислими і нейтральними. Допускається поєднання лише однотипних флюсів та вогнетривів (тобто. кислі з кислими, основні з основними), інакше станеться руйнація вогнетривкої покриття.

Приміром, застосовно поєднання кислого флюсу, що містить кислотний оксид SiO2, і кислого огнеупора, наприклад кварцевого піску, що містить 95% SiO2.

5. Визначення чавуну.

Чугун – сплав заліза з вуглецем з концентрацією вуглецю більш 2.14%.

Передельный чавун [З] =4 – 4.25%

Литейний чавун [З] =2.75-3.25%.

6. Вихідні матеріали, застосовувані щоб одержати чавуну.

При виплавці чавуну застосовуються залізні руди, паливо, флюси.

Залізна руда містить залізо у різних з'єднаннях:

· У нинішньому вигляді оксидів

· Гидроксидов

· Карбонатов тощо., і навіть порожню породу, яке у основному з оксидів Si, Mg, Al, Ca та інших.

До залізним рудам належить магнітний желєзняк Fe3O4 (55-60% Fe), червоний залізняк Fe2O3 (55-60% Fe) , буре залізняк (містить гідрати оксидів заліза 2Fe2O3*3H2O), шпатовые железняки (містять FeCO3 30-40%).

При виготовленні чавуну застосовується CaCO3 чи доломитизированный вапняк, у якому CaCO3 і MgCO3, позаяк у шлаку потрібно має міститися певна кількість основних оксидів (CaO, MgO).

Топливом під час виробництва чавуну є кокс, який би необхідну температуру на відновлення заліза з оксидів.

7. Процес агломерації.

Процес агломерації ось у чому:

Шихту, що складається з залізної руди (40-50%), вапняку (15-20%), повернення дрібного агломерату (20-30%), коксовій дрібниці (4-6%), вологи (6-9%), спекают на агломераційних машинах за нормальної температури 1300-15000С. При спекании з руди видаляються шкідливі домішки (сірка і миш'як), розкладаються карбонаты, виходить кусковий пористий офлюсованный матеріал – агломерат.

8. Сутність основного принципу роботи доменної печі. Схема доменної печі із зазначенням температур.

Сутність основного принципу роботи доменної печі залежить від противотоке. Нерасплавленная шихта спускається вниз доменної печі, проходячи через ряд хімічних реакцій. Расплавленный метал піднімається вгору й за цим підтримує умови для перебігу реакцій на висоті доменної печі. Тим самим було спрощується процес, оскільки зайвими в штучному створення умов, необхідні перебігу кожної реакції, кожен хімічний процес віднаходить свою обрій.

9. Реакція горіння вуглецю коксу.

З + O2 ® CO2 + Q1

CO2 + З ® 2CO - Q2

10. Уравнение відновлення заліза в доменної печі.

3Fe2O3 + CO2 ® 3Fe3O4 + CO2 + Q3

Fe3O4 + CO ®3FeO + CO2 – Q4

FeO + CO ® Fe + CO2 + Q5

11. Продукти доменної печі.

· Чугун – основний продукт доменної печі

Литейний чавун – застосовується на машинобудівних підприємствах для фасонных виливків.

Передельный чавун призначений для переплавлення в сталь в конвертерах чи мартенівських печах.

· Доменные феросплави – сплави заліза з кремнієм, марганцем та інші елементами. Застосовуються для раскаления і легування сталей.

· Побічні продукти – шлак і доменний газ. З шлаку виготовляють цемент, шлаковату. Доменний газ застосовують як паливо для підігріву повітря, подаваного в доменну піч.

12. Визначення стали.

Сталь – сплав Fe з З ([З] < 2.5%)

Высококачественная сталь ([З] < 0,6~0,7%).

13. Сутність металургійного процесу переділу чавуну в сталь.

Сутність процесу переплавлення чавуну в сталь залежить від зниженні концентрації вуглецю і видалення шкідливих домішок, шляхом виборчого їх окислення і переходу в шлак чи газ.

14. Кордон розділу шлак – сталь.

Кордон забезпечується тим, що розплавлений метал і шлак мають різну щільність і нерозчинні один одного.

15. Основні етапи переплаву чавуну в сталь.

Перший етап: Расплавление шихти і нагрівання металу. Окисление заліза. Видалення фосфору. Для повного видалення фосфору в розплавлений метал додають шлак, у якому CaO. Через брак FeO додають на метал руду чи окалину (як шлаку).

Другий етап: кипіння металевої ванни, відновлення Fe з FeO із вуглекислого газу. Разом з спливаючими бульбашками піднімаються прилиплі до них домішки (флотация). Видалення сірки з металу у шлак. Що температура, тим активніше видаляється сірка.

Третій етап: розкислення стали (відновлення Fe з FeO).

16. Хімічна реакція окислення заліза при переплавлянню чавуну в сталь.

2Fe + O2 ® 2FeO + 527.36 кДж/моль;

17. Протекание основних хімічних реакцій і фізико-хімічних явищ на етапі розплаву шихти і нагріву розплавленого металу.

2FeO + Si ® SiO2 + Fe + 330 кДж/моль;

5FeO + 2P ® P2O5 + 5Fe + 226 кДж/моль

FeO + Mn = MnO + Fe + 123 кДж/моль.

Ангидрид фосфору – нестійке з'єднання. Його витискають зі розплавленого металу з допомогою CaO:

2P + 5FeO + 4CaO 4CaO*P2O5 + 5Fe

18. При кипінні металу відбуваються такі реакції:

FeO + З = CO + Fe – 153.93 кДж/моль

FeS + CaO = CaS + FeO (в шлаку)

FeS + CaO = CaS + FeO (за українсько-словацьким кордоном розділу метал – шлак).

19. Сутність розкиснення стали, дві основні способу розкиснення.

Сутність розкиснення залежить від відновленні оксиду заліза, розчиненої в рідкому металі. Раскисление робити двома шляхами:

a) Осаждающим. Здійснюється введенням у рідку сталь розчинних розкислювачів (феромарганцю, феросиліцію, алюмінію). Через війну розкиснення відновлюється залізо, й утворяться оксиди марганцю, алюмінію і кремнію, які мають меншою щільністю, ніж сталь, даленіючі в шлак. Проте частина їхньої може залишитися у стали, що знижує її властивості.

b) Диффузионным. Здійснюється раскислением шлаку. Ферромарганец, феросиліцій, ферроалюминий мелкоизмельченными завантажують на поверхню шлаку. Раскислители, відновлюючи оксид заліза, зменшують його вміст у шлаку. Відповідно до законом розподілу оксид заліза, розчинений в стали, почне переходити в шлак. Оксиди залишаються у шлаку, а відновлене залізо перетворюється на сталь, що зменшує вміст у ній неметалічних домішок і тим самим підвищуючи її властивості.


Схожі реферати

Статистика

[1] 2