Основной продукцией черной металлургии являются чугуны – передельный, используемый для передела на сталь, и литейный – для производства фасонных чугунных отливов на машиностроительных заводах; железнорудные металлизованные окатыши для выплавки легированных сталей; стальные слитки для производства сортового проката, листа, труб и т. д., стальные слитки для изготовления крупных кованыхвалов, турбин, дисков и т. д.
Основной продукцией цветной металлургии являются слитки цветных металлов для производства сортового проката (уголка, полосы, прутков); слитки (чушки цветных металлов для изготовления отливов на машиностроительных заводах, лигатуры – сплавы цветных металлов с легирующими элементами, необходимые для производства сложных легированных сплавов для отливок; слитки чистых и особо чистых металлов для приборостроения, электронной техники и других отраслей машиностроения.
Для производства чугуна используют обогащенная руда, топливо, флюсы.
Промышленной рудой называют природное минеральное образование, содержащее какой-либо металл в концентрациях, при которых целесообразно их извлечение.
Обогащение руды выполняют для получения концентрата с повышенным содержанием добываемого материала. Использование концентрата улучшает технико-экономические показатели металлургических печей.
Флюсы необходимы для образования шлаков – легкоплавких соединений с пустой породой руды или концентратом и золой топлива.
В качестве топлива при производстве чугуна используют кокс.
Огнеупорные материалы (материалы и изделия на основе преимущественно минерального сырья, обладающие огнеупорностью не ниже 1580 С) бывают кислые (материалы, содержащие большое количество кремнезема), основные (содержащие основные оксиды CaO, MgO), нейтральные (содержащие большое количество Al2O3, Cr2O3)/
Огнеупорные материалы должны обладать способностью выдержать нагрузки при высоких температурах, противостоять резким изменениям температур, химическому воздействию шлака и печных газов.
Железные руды содержат железо в виде оксидов Fe3O4, Fe2O3; гидрооксидов Fe2O3.nH2O; карбонатов FeCO3 и др.
Подготовка железной руды к плавке необходима для увеличения содержания железа в шихте и уменьшения в ней вредных примесей, повышения ее однородности по кусковатости к химическому составу.
Для получения чугуна из рудного минерала применяют плавильные агрегаты, называемые доменные печи.
Перечислите основные элементы доменной печи: стальной кожух, колошник, шахта, распар, заплечник, горн, лещадь.
Шихтой называют исходные материалы, применяемые для получении металла.
Восстановление железа в доменной печи газами называют косвенным.
Восстановление железа в доменной печи твердым углеродом называют прямым.
Реакции прямого восстановления железа Fe2O3-> Fe3O4-> FeO
В доменных печах получают чугун различного химического состава.
На приведенной схеме показан способ
Сущность металлургического передела чугуна в стали состоит в снижения содержания углерода и примесей путем их избирательного окисления и перевода в шлаки газы в процессе плавки.
Основность (В) шлаков характеризуется отношением концентраций основных и кислых оксидов: В = (%СаО)/(%SiO2) или В=(%СаО)/(% SiO2+Р2О5)
При производстве стали используют передельный чугун и стальной лом (скрап).
Выплавленную сталь выпускают в разливочный ковш и разливают в изложницы или кристаллизаторы машины для непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).
При выплавке стали в конвертере передельные чугуны должны иметь минимальное содержание серы и фосфора (вредных примесей).
При непрерывной разливке стали металл охлаждают в водоохлаждающем кристаллизаторе.
Сталь в начале процесса кристаллизации затвердевает в виде кристаллов древовидной формы – дендритов. Размеры и формы дендритов зависят от условий кристаллов.
Для устранения усадочных явлений стальные слитки отливают с прибылью.
Производство меди из медных руд включает следующие этапы: их обогащение, обжиг, плавку на полупродукт штейн, выплавку из штейна черновой меди (конвертирование) и ее очистку от примесей (рафинирование).
Исходным сырьем для получения чугуна служат железные руды, топливо (кокс), флюсы.
Для удаления серы из чугуна в шлаки должно входить определенное количество основных оксидов (СаО), (МgО).
Скорость вытягивания слитка из кристаллизатора машин для непрерывной разливки стали зависит от следующих факторов: от его поперечного сечения, температуры разливаемого металла, условий вторичного охлаждения и теплофизических свойств разливаемой стали.
Нагрев металла в индукционных печах осуществляется за счет однофазного переменного тока, который создает переменный магнитный поток, пронизывающий куски металла в тигле. Переменный магнитный поток наводит в них мощные вихревые токи (Фуко), нагревающий металл до расплавления и необходимых температур перегрева.)
Укажите схему, на которой показан кислородный конвертер
Изложницами называют чугунные формы для изготовления слитков.