Название: Основные химические производства. Производства металлов
Вид работы: реферат
Рубрика: Промышленность и производство
Размер файла: 16.06 Kb
Скачать файл: referat.me-305115.docx
Краткое описание работы: Основные химические производства. Производства металлов Производство чугуна Чугун-это сплав железа с углеродом и другими примесями (кремнием, марганцем, фосфором, серой)Массовая доля углерода в чугуне превышает 1,7%.Его выплавляют в доменных печах, в неё загружают шихту-смесь сырьевых материалов, которая состоит из железной руды, топлива и флюсов.
Основные химические производства. Производства металлов
Основные химические производства. Производства металлов . |
Производство чугуна .
Чугун-это сплав железа с углеродом и другими примесями (кремнием, марганцем, фосфором, серой)Массовая доля углерода в чугуне превышает 1,7%.Его выплавляют в доменных печах, в неё загружают шихту-смесь сырьевых материалов, которая состоит из железной руды, топлива и флюсов. В качестве топлива чаще всего используют металлургический кокс.
Сначала сгорает кокс, образуя оксид углерода (4).При этом развивается высокая температура, поскольку сгорание кокса -экзотермическая реакция:
Образовавшийся оксид углерода(4) проходит через раскаленный кокс ,и поглощая теплоту, восстанавливается до оксида углерода (2):
Оксид при высокой температуре легко восстанавливает железо.
Образуется металлическое железо (губчатое) в твердом состоянии. Оно постепенно опускается в более горячую часть печи, поглощает углерод и другие элементы, образуя чугун.
Чугун плавится и стекает в горн.
В доменную печь вместе с рудой попадает и пустая порода, содержащая SìО2 и другие вещества. Все эти примеси - тугоплавки и могут закупорить печь. Чтобы удалить их из печи, переводят их в легкоплавкие соединения(шлак), с помощью флюсов.
Образовавшийся оксид кальция СаО взаимодействует с тугоплавкими оксидами, содержащимися в шихте, и переводит их в легкоплавкий шлак, например:
Чугун и шлак собираются в нижней части доменной печи-горне. Их периодически выпускают из печи.
Из чугуна отливают различные изделия, детали сложной конфигурации.
Чугун имеет особенность: при затвердевании он не сжимается, а расширяется.
Чугун, применяемый для отливки изделий, называется литейным. Из литейного чугуна изготавливают станины машин, маховые колеса, плиты, решетки, художественные изделия.
Производство стали.
Сталь- это ковкий сплав железа с углеродом и другими примесями (металлами, неметаллами).Массовая доля углерода в стали не превышает 1,7 %.
Сталь получают из чугуна и железного лома.
Процесс выплавки стали принципиально отличается от доменного процесса:
Доменный процесс-это процесс восстановления, а выплавка стали- процесс окисления, цель которого –уменьшить содержание углерода и других примесей путем их окисления в массе металла. При этом происходит сложные процессы.
Кислород, содержащийся в руде и поступающий с воздухом в печь для сжигания топлива, окисляет углерод и значительное количество железа:
2С+О2=2СО
2 Fe + O 2=2 FeO
Образовавшийся оксид железа FeO , а также оксиды железа, содержащиеся в металлоломе, при высокой температуре взаимодействуют с кремнием, марганцем, и другими примесями ,содержащимися в чугуне:
Образовавшиеся оксиды взаимодействуют с флюсами, добавляемыми в печь в процессе выплавки стали, и образуют шлаки. Для удаления оксида железа (2),еще остающегося в стали, в расплавленную сталь добавляют раскислители (марганец, ванадий титан)
Оксиды, образующиеся при этом, переходят в шлак.
В процессе получения сталей в них вводят легирующие добавки, используя для этого кобальт, ванадий, хром ,вольфрам, титан и др.)Это дает возможность получать стали с повышенной прочностью ,коррозионной стойкостью, с повышенной изностойкостью.
Используют несколько способов выплавки стали:
· Кислородно-конвертерный
· Мартеновский
1. При кислородно-конвертерном способе кислород продувают сквозь расплавленный чугун в специальных аппаратах-конвертерах. Это высокопроизводительный способ, позволяющий получать сталь высокого качества.
2. При мартеновском способе кислород или воздух пропускают над расплавленным чугуном. При этом окисляется поверхностный слой железа. Однако этот способ менее экономичный, чем конвертерный. Поэтому в последнее время Производство этим способом сокращается.
3. При электротермическом способе, известном с 1880 г., в качестве сырья чаще всего используется металлом, к которому добавляют немного чугуна. Окисление углерода, фосфора и других примесей осуществляется в основном также кислородом и оксидами железа, содержащимися в металлоломе. Электропечи дают возможность достигать более высокой температуры расплава, чем другие печи, поэтому данный способ чаще всего применяют для получения сталей, легированных тугоплавкими металлами.
Похожие работы
-
Расчет шихты для индукционной плавки аналитическим методом
Министерство образования Украины Сумской Государственный Университет Кафедра ПМ и ТКМ Практическая работа №1 РАСЧЕТ ШИХТЫ Студент Мысливченко А.Н.
-
Доменное производство
Содержание. Содержание. 2 Цель работы.. 3 1. Расчет состава шихт для окускования железорудного сырья. 4 1.1. Исходные данные. 4 1.2. Расчет шихты. 4 1.3. Расчет состава агломерата. 5
-
Серый чугун
Чугун - сплав железа с углеродом, дешевый машиностроительный материал. Основные физические и химические свойства серого чугуна. Применение в машиностроении для отливок деталей. Влияние на свойства чугуна примесей: кремния, марганца, серы и фосфора.
-
Разработка моделей доменного цеха
Функции основных отделов доменного цеха. Характеристика, структура, разработка структурной и логико-формальной модели объекта управления. Описание сырья, исходных материалов и готовой продукции. Классификация и формализация переменных в виде множеств.
-
Чугун и сталь
Изучение видов, особенностей производства, характеристик стали (углеродистая, легированная) и чугуна (белый, серый, ковкий, высокопрочный, половинчатый), определение влияния на их свойства разных химических элементов. Описание устройства доменной печи.
-
Сравнительная характеристика чугуна и стали
Сравнительная характеристика физико-химических, механических и специфических свойств продуктов черной металлургии - чугуна и стали. Виды чугуна, их классификация по структуре и маркировка. Производство стали из чугуна, ее виды, структура и свойства.
-
Металлы и металлические изделия
Общие сведения о металлах и сплавах. Технология изготовления чугуна и стали. Строение и основные свойства железоуглеродистых сплавов. Углеродистые и легированные стали. Стальной прокат, арматура и изделия. Коррозия металлов и способы защиты от нее.
-
Металлургия железа
Современное металлургическое производство чугуна и стали. Схема современного металлургического производства. Продукция черной металлургии. Откатывание (производство окатышей). Образование сплава железа с углеродом при низкой температуре. Восстановление ме
-
Диаграмма состояния железо–углерод (стабильная) и получение чугунов
Диаграмма стабильного равновесия железо–углерод и процесс образования в чугуне графита – графитизация. Связь структуры чугуна с его механическими свойствами. Особенности маркировки серого чугуна, его основные разновидности и область применения.
-
Использование промышленных газов на металлургическом комбинате
Общая характеристика производства чугуна и стали. Физико-химические свойства получаемых и используемых газов. Некоторые физические явления при использовании промышленных газов и пара на Челябинском металлургическом комбинате. Физика в газовой сфере.