Московский государственный автомобильно-дорожный институт.

Основы металлургического производства.

Студент: Троицкий. А. П.

Группа: 1КМ1.

Москва 2001.

1. Материалы, применяемые для производства металлов и сплавов.
Для производства металлов и сплавов используют руду, флюсы, топливо и огнеупорные материалы.

Промышленной рудой называется горная порода, из которой при данном развитии техники целесообразно извлекать металлы и их соединения.

Флюсы – материалы, загружаемые в плавильную печь для образования легкоплавкого соединения с пустой породой или концентратом и золой топлива
(шлака).

Топливом в плавильных печах является кокс, природный газ, доменный газ.

Огнеупорные материалы применяют для изготовления внутреннего облицовочного покрытия металлургических печей и ковшей для расплавленного металла. Покрытие должно быть образованно из оксидов одного типа с флюсом
(основным, кислотным или нейтральным). В противном случае произойдет разрушение покрытия.

2. Назначение флюса. Пример.

Флюсы в производстве металлов применяют для отделения от расплавленного металла пустой породы или концентрата или золы топлива.
Образованный шлак имеет меньшую плотность, нежели металл, благодаря чему он поднимается на поверхность и подвергается удалению.
Так при изготовлении чугуна применяется CaCO3 или доломитизированный известняк, содержащий CaCO3 и MgCO3, так как в шлаке нужно должно содержаться некоторое количество основных оксидов (CaO, MgO).

3. Назначение кокса. Получение.
В доменном производстве кокс играет роль топлива. Кокс получается на коксохимических предприятиях путем сухой безвоздушной перегонки каменного угля коксующихся сортов при 10000С. Кокс содержит 80-88% углерода, 8-12 % золы, 2-5% влаги, 0.5 – 1.8 % серы, 0,02 – 0,2 % фосфора и до 1-2% летучих компонентов. Кокс должен иметь размеры 25-60 мм и должен быть достаточно прочным, чтобы не разрушался под действием шихтовых материалов.

4. Назначение огнеупоров. Допустимые сочетания огнеупоров с флюсами.

Пример.

Огнеупоры применяются для защиты поверхностей металлургических печей и ковшей, контактирующих с расплавленным металлом, от высоких температур, нагрузок, и химических воздействий металла и шлака. Огнеупоры бывают основными, кислыми и нейтральными. Допускается сочетание только однотипных флюсов и огнеупоров (т.е. кислые с кислыми, основные с основными), в противном случае произойдет разрушение огнеупорного покрытия.

Так, например, применимо сочетание кислого флюса, содержащего кислотный оксид SiO2, и кислого огнеупора, например кварцевого песка, содержащего 95%
SiO2.

5. Определение чугуна.
Чугун – сплав железа с углеродом с концентрацией углерода более 2.14%.
Передельный чугун [C] =4 – 4.25%
Литейный чугун [C] =2.75-3.25%.

6. Исходные материалы, применяемые для получения чугуна.
При выплавке чугуна применяются железные руды, топливо, флюсы.

Железная руда содержит железо в различных соединениях:

. В виде оксидов

. Гидроксидов

. Карбонатов и т.д., а также пустую породу, состоящую в основном из оксидов Si, Mg, Al, Ca и др.
К железным рудам относится магнитный железняк Fe3O4 (55-60% Fe), красный железняк Fe2O3 (55-60% Fe) , бурый железняк (содержит гидраты оксидов железа 2Fe2O3*3H2O), шпатовые железняки (содержащие FeCO3 30-40%).
При изготовлении чугуна применяется CaCO3 или доломитизированный известняк, содержащий CaCO3 и MgCO3, так как в шлаке нужно должно содержаться некоторое количество основных оксидов (CaO, MgO).

Топливом при производстве чугуна является кокс, обеспечивающий необходимую температуру для восстановления железа из оксидов.

7. Процесс агломерации.