Презентация по теме Производство чугуна и стали

Производство металлов. Производство чугуна, стали, алюминия, меди.

1.1. Общие сведения о металлургическом производстве

Металлургия в первоначальном значении — искусство извлечения металлов из руд. Возникла металлургия в глубокой древности: при раскопках были найдены следы выплавки меди, датированные 7–6-м вв. до н.э.

На следующем этапе развития металлургии человек научился получать из руд железо. К 1-му тысячелетию н.э. железо стало наиболее распространенным среди используемых человеком материалов. К середине 14 века появились первые доменные печи. В Англии в 1740 г . появилась тигельная плавка — первый способ производства стали. В 1856 г. был впервые осуществлен бессемеровский, в 1864 г . — мартеновский, а в 1878 г. — томасовский процессы производства стали.

Медь начали массово производить, когда в 1866 г . Семенников В. А. изобрел конвертирование штейна.

Металлургия — наука, изучающая теоретические и технологические основы промышленных способов получения металлов и сплавов. Некоторые металлы (золото, платина, серебро, медь) могут встречаться в виде самородных, остальные металлы входят в состав различных минералов (горных пород) в виде оксидов, сернистых, углекислых и других химических соединений. Общее содержание металлов (по массе) в земной коре составляет около 15 %, в том числе: алюминия — 7,45 %, железа — 4,2 %, магния — 2,1 %, титана — 1 %, хрома — 0,02 %, меди — 0,01 %, никеля — 0,008 %.

Все процессы, которые лежат в основе получения металлов и сплавов из химических соединений, подразделяют на две основные группы: пирометаллургические и гидрометаллургические.

Пирометаллургические процессы — высокотемпературные способы получения металлов и сплавов, осуществляемые при сжигании топлива, экзотермических реакциях, термической диссоциации летучих соединений, металлотермии (алюмотермии, магнийтермии), электроплавке, электролизе расплавов и т. п.

Гидрометаллургические процессы — способы получения металла посредством выделения его из растворов без нагрева до высокой температуры (ниже 300 ° С). Данный метод, например, используют для извлечения меди из бедных окисленных и самородных руд слабыми растворами серной кислоты с последующим выделением из раствора металлической меди.

Иногда в отдельную группу выделяют электрометаллургические процессы, основанные на получении металлов или сплавов при помощи электрического тока. При этом данные процессы могут являться либо пирометаллургическими (когда для извлечения металлов из руд и концентратов, их производства и рафинирования используется тепловой эффект электрических явлений), либо гидрометаллургическими, основанными на электролизе водных растворов.

Материалы, необходимые для осуществления металлургических процессов. Исходными материалами для производства металлов являются шихтовые материалы и огнеупоры.

Шихтой называют совокупность исходных материалов, необходимых для плавки, взятых в рассчитанном массовом соотношении. При производстве металлов в состав шихты входят руды или исходные металлы, топливо и флюсы.

Руда — это природное минеральное сырье, содержащее металлы или их соединения в концентрациях и формах, приемлемых для промышленного использования. Помимо соединений извлекаемого металла, руда содержит пустую породу, в составе которой нужный металл отсутствует. Например, железные руды могут содержать лишь до 50. 60 %, а медные — 2. 4 % основного элемента в исходном сырье.

Топливо может являться не только источником тепла, но и реагентом, восстанавливающим металл из его оксидов и других соединений. Основными видами топлива при производстве металлов являются каменный уголь, кокс, природный газ, мазут и др. Топливо содержит свободный углерод, углеводороды, соединения серы, кислорода, азота, различные минеральные соединения, переходящие при сгорании в золу, и др.

Флюсы — это материалы, вводимые в шихту, которые в процессе плавки взаимодействуя с пустой породой руды, золой топлива и вредными примесями, образуют легкоплавкий шлак.

Огнеупоры — это материалы и изделия на основе минерального сырья, обладающие способностью противостоять действию высоких температур (выше 1 500 °С). Они применяются для создания защитной внутренней облицовки (футеровки) металлургических печей, разливочных ковшей, химических аппаратов, ванн и т. д.

Помимо высокой термостойкости огнеупоры должны обладать химической стойкостью, контактируя с жидким металлом, и постоянством объема при резких перепадах температур.

Подготовка шихты включает обогащение руды, агломерацию и окатывание.

Процесс обогащения руды состоит из следующих основных этапов:

1) дробление и сортировка руд по крупности с целью получения оптимальных для плавки размеров кусков руды;

2) обогащение руды — получение концентрата с более высоким содержанием металла.

При обогащении руд используются способы, базирующиеся на различии физико-химических свойств содержащихся в руде минералов по сравнению с пустой породой (плотности, магнитной восприимчивости, смачиваемости поверхности различными жидкостями). К этим способам относятся промывка руды, гравитационное обогащение, магнитная сепарация и флотация.

Агломерация — это процесс изготовления кускового пористого офлюсованного материала (агломерата), заключающийся в спекании шихты. При агломерации одновременно происходит удаление из шихты вредных примесей (сера, частично мышьяк и др.).

Окатывание — это процесс окусковывания измельченной и увлажненной шихты во вращающихся барабанах с последующим обжигом полученных шарообразных комков (окатышей) в шахтной печи.

1.2. Производство чугуна

Чугун — железоуглеродистый сплав, содержащий более 2,14% С, до 2% Mn , до 4% Si, а также Р и S . В легированных чугунах могут быть и другие элементы. Чугун является конструкционным литейным материалом и исходным материалом для получения стали.

Исходные материалы для доменного процесса. Чугун выплавляется в доменных печах. Исходными материалами для его получения являются железные руды, топливо, флюсы и огнеупоры.

Железные руды — природные минералы, содержащие оксиды железа и пустую породу. В состав пустой породы входят оксиды

кремния SiO 2 (кремнезем), алюминия Al 2O3 (глинозем), кальция СаО и магния MgO. Содержание Fe в рудах составляет 30. 65 %. Для получения чугуна используются следующие виды железных руд:

1) магнитный железняк (магнетит), содержащий до 70 % Fe

в виде оксидов FeO (магнитная окись железа) и Fe2O3;

2) красный железняк (гематит), содержащий 55. 60 % Fe в виде оксида Fe2O3;

3) бурый железняк (гетит), содержащий 30. 50 % F е в виде водного оксида железа Fe2O3·H2O;

4) шпатовый железняк (сидерит), содержащий 30. 40 % F е в виде карбоната FeCO3.

В настоящее время для выплавки чугуна используется железная руда, прошедшая предварительную подготовку: дробление на куски 10. 80 мм , сортировку по крупности кусков, обогащение (частичное удаление пустой породы).

Основным видом топлива в доменном производстве служит кокс, но в отдельных случаях в дополнение к коксу используют природный газ или пылевидный каменный уголь, которые подают вместе с воздухом, необходимым для горения топлива. Кокс — это кусковое, прочное и высокопористое топливо, получаемое нагревом особых сортов коксующихся каменных углей до температуры 1 000. 1 200 °С без доступа воздуха в коксовых батареях. Для доменного процесса используются куски кокса размером 25. 200 мм и пористостью около 50 %. Кокс должен содержать не менее 80 % углерода и возможно меньшее количество серы (не более 2 %), золы (12 %), влаги (5 %) и летучих веществ (1. 2 %).

Читать статью  Технология доменной плавки

Пустая порода железных руд содержит оксиды, температура плавления которых выше развиваемой в доменной печи (Al 2O3 — 2040 °C, SiO2 — 2570 °C, MgO — 2 800 °C и др.). Для удаления пустой породы и золы топлива из доменной печи применяют флюсы, снижающие температуру плавления пустой породы и ошлаковывающие золу кокса. Различают основные и кислые флюсы. К основным относятся известняк СаСО3 и доломит СаСО3·MgCО3, дающие при разложении оксиды щелочной группы СаО и MgO, к кислым — кремнезем SiО2 (кислотный оксид).

При подготовке шихты для выплавки чугуна применяются также обожженные в восстановительной атмосфере окатыши, которые содержат частично восстановленные оксиды железа, что по-

зволяет повысить производительность доменных печей. Технологический процесс окатывания состоит из нескольких стадий:

1) увлажнение шихты (влажность должна составлять 8. 10 %),

состоящей из измельченных рудных концентратов, флюса, топлива;

2) обработка шихты во вращающихся барабанах (или тарельчатых чашах) для придания ей формы шариков (окатышей) диаметром до 30 мм;

3) упрочнение окатышей сушкой при температуре 300. 500 °С;

4) обжиг при температуре 1 200. 1 350 °С.

Огнеупоры служат для футеровки рабочего пространства доменных печей. По химическому составу огнеупоры разделяют на кислые (динас и кварцит — 93. 98 % SiО2, огнеупорность 1680. 1 800 °С), основные (магнезит — около 93 % MgO и 3 % СаО, огнеупорность 2 300. 2 500 °С; доломит — MgCО3, СаСО3, огнеупорность 1 750. 2 000 °С) и нейтральные (шамот — 45. 30 %

А12О3 и 50. 60 % SiО2, огнеупорность 1 600. 1 770 °С). Последние наиболее широко применяются для огнеупорной кладки доменных печей.

Устройство доменной печи. Принцип ее работы. Чугун выплавляют в доменных печах (рис. 1.1), отличающихся высокой производительностью (5 000 т в сутки и выше). Современная доменная печь — это шахтная печь высотой до 80 м и диаметром 12 м, имеющая полезный (занятый загруженными в печь материалами и продуктами плавки) объем 1 300…3 200 м 3 .

Вертикальное сечение рабочего пространства доменной печи называется ее профилем (рис. 1.1, а). Шихта 1 подается в загрузочное устройство 2. Под загрузочным устройством располагается колошник 3, из которого печные газы по трубам удаляются из печи. Ниже колошника расположена шахта 4 (коническая часть печи), которая расширяется книзу для облегчения опускания материалов и лучшего распределения газов по поперечному сечению печи. Шахта печи футеруется (выкладывается) огнеупорным шамотным кирпичом 5. Толщина кладки превышает 1 м . Ниже шахты следует распар 6 (цилиндрическая часть печи), под которым расположена часть печи в виде усеченного конуса с меньшим нижним основанием, называемая заплечиками 7. Заплечики имеют такую форму из-за сокращения объема шихтовых материалов в результате образования жидких продуктов плавки.

Рис. 1.1. Конструкция доменной печи:

а — доменная печь; б — воздухонагреватель

Нижняя цилиндрическая часть доменной печи называется горном 8. Как горн, так и заплечики оборудуются водяным охлаждением. В современных доменных печах шахта также имеет водяное охлаждение. В верхней части горна расположены водоохлаждаемые медные фурмы 12, по которым из фурменного пояса 13 в доменную печь под давлением 300 кПа подается нагретый до температуры 900. 1 200 °С воздух (расход которого составляет до 5 000 м 3 /мин), зачастую обогащенный кислородом. Количество фурм на малых печах составляет восемь, на больших (мощных) — двадцать. В нижней части горна находятся шлаковая 9 и чугун-

ная 11 летки, через которые с интервалом 2. 3 ч выпускаются жидкий шлак и чугун, скапливающиеся на лещади 10.

Каждая доменная печь работает с тремя воздухонагревателями (рис. 1.1, б). Очищенные доменные (колошниковые) газы, предназначенные для нагрева воздуха, подаваемого в фурмы доменной печи и содержащие около 30 % оксида углерода СО, смешиваются с воздухом и, сгорая в камере 14, футерованной огнеупорным кирпичом 15, при температуре около 1 300 °С проходят через насадку 16, выложенную из кирпича, отдавая ей свою теплоту, после чего через газоход 17 удаляются в атмосферу.

Объем доменной печи, занятый плавильными материалами и продуктами плавки, называется полезным объемом.

При доменной плавке производится раздельная загрузка через верхнюю часть печи (колошник) окатышей или агломерата и кокса, располагающихся в шахте печи слоями. При нагревании шихты (за счет горения кокса, стимулируемого вдуваемым в горн горячим воздухом) в печи протекают сложные физико-химические процессы, в результате чего шихта постепенно опускается вниз навстречу поднимающимся горячим газам. Взаимодействие компонентов шихты с газами приводит к образованию в нижней части печи (горне) двух несмешивающихся жидких слоев — чугуна и шлака. Непрерывная работа печи рассчитана на 4. 8 лет.

Эффективность работы доменной печи часто оценивается коэффициентом использования ее полезного объема — k (КИПО), т. е. отношением полезного объема печи V (м 3 ) К суточному выпуску чугуна Q (т): k = V/Q. Таким образом, чем меньше КИПО, тем более эффективна работа печи. На некоторых заводах КИПО равен 0,35.

Сущность доменного процесса. Доменный процесс заключается в восстановлении оксидов железа, содержащихся в руде, и в ошлаковании пустой породы. Восстановителями являются оксид углерода СО и твердый (сажистый) углерод. Работа доменной печи основана на использовании принципа противотока: вниз постепенно опускаются шихтовые материалы, а навстречу им снизу движется поток горячих газов, образующихся при сгорании топлива.

Изменения, происходящие в потоке опускающихся твердых материалов и поднимающихся газов при их взаимодействии, осуществляются в температурных зонах доменной печи (рис. 1.1, а).

В газах, поднимающихся снизу вверх, наблюдаются следующие процессы: горение топлива, образование восстановителей (оксида углерода СО и сажистого углерода), восстановление оксидов железа. Горение топлива. Реакция происходит в области расположения фурм, где достигаются наиболее высокие температуры

Образование восстановителей.

Оксид углерода. Образовавшийся при сгорании кокса углекислый газ восстанавливается углеродом раскаленного кокса (при t > 1 000 °С) до оксида углерода:

Сажистый углерод. Вследствие понижения температуры до 400. 550 °С при движении газов снизу вверх происходит выделение твердого сажистого углерода Ссаж:

Оксид углерода СО, поднимающийся из горна в верхние зоны доменной печи, является активным восстановителем, способным соединяться не только со свободным кислородом, но и выводить кислород из твердых оксидов железа и других элементов.

Сажистый углерод проникает через поры и трещины внутрь кусков руды, а также оседает на их наружной поверхности и при температуре свыше 1 000 °С восстанавливает оксид железа FeO.

В шихте, опускающейся сверху вниз, протекают следующие процессы: испарение влаги, разложение углекислых солей, удаление летучих веществ, восстановление (косвенное и прямое) оксидов железа, науглераживание железа и образования чугуна, восстановление оксидов Mn, Si, P, удаление серы и фосфора.

Читать статью  Домна — это печь для выплавки чугуна

Испарение влаги. Полное удаление гигроскопической и химически связанной воды происходит при t = 100. 500 °С (а иногда и до 800 °С).

Разложение углекислых солей происходит при t = 300. 900 °С:

Удаление летучих веществ происходит при t = 400. 900 °C.

Восстановление оксидов железа. В доменной печи оксиды железа восстанавливаются оксидом углерода СО (косвенное восстановление) или сажистым углеродом (прямое восстановление). При этом изза различной прочности связей атомов кислорода высший оксид железа превращается в металлическое железо в следующем порядке:

Восстановление оксидов железа происходит в диапазоне температур 500. 1 100 °С по двум группам реакций: косвенное и прямое восстановление.

Косвенное восстановление происходит при низких температурах в следующей последовательности:

Прямое восстановление происходит при высоких температурах в следующей последовательности:

Восстановление оксидов железа при температуре 900. 1 000 ° С и выше происходит исключительно прямым путем. При выплавке обычных сортов чугуна от 40 до 60 % железа восстанавливается прямым путем. Наилучшие технико-экономические показатели получаются при оптимальном соотношении прямого и косвенного процессов восстановления.

Науглероживание железа и образование чугуна происходит при t > 1 200 °C:

Карбид железа Fe 3C, растворяясь в металлической массе, понижает точку плавления науглероженного железа, которое переходит в жидкое состояние.

В условиях доменного процесса восстановленное железо растворяет до 3,5. 4 %, а в некоторых случаях до 6 % углерода и, следовательно, превращается в чугун, который плавится и стекает на дно горна.

Восстановление оксидов Mn, Si, P. Одновременно с плавлением чугуна в доменной печи происходит взаимодействие оксида углерода СО и сажистого углерода с оксидами Mn, Si, P и другими элементами.

Марганец восстанавливается из оксидов МnO2 и Мn3O4 до МnО оксидом углерода СО. Из МnО марганец восстанавливается твердым углеродом при температуре более 1 000 °C:

Кремний восстанавливается сажистым углеродом при температуре более 1 450 °C:

SiO2 + 2C = Si + 2CO.

Фосфор восстанавливается сажистым углеродом, т. е.

и почти полностью переходит в чугун.

Удаление серы и фосфора. Сера попадает в доменную печь, в основном, с коксом и с рудой и известью (частично). Для удаления серы требуются основные шлаки, содержащие в свободном виде СаО. Сера находится в металле в виде сернистых соединений FeS и MnS. Реакция поглощения шлаком серы из FeS и MnS осу ществляется при их взаимодействии с СаО:

FeS + CaO = CaS + FeO,

а также с сажистым углеродом:

FeS + CaO + C = CaS + Fe + CO.

Источником фосфора в чугуне являются минералы 3СаО·Р2О5 и 3FеO·P2О5·8Н2О, попадающие в доменную печь вместе с рудой. При высокой температуре они восстанавливаются оксидом углерода СО, водородом, а также сажистым углеродом. В свою очередь, фосфор, взаимодействуя с железом, образует фосфид, который переходит в чугун:

Приведенные реакции химических процессов, происходящих в доменной печи, свидетельствуют о том, что доменный процесс по характеру их протекания является восстановительным.

Продукты доменной плавки. Продуктами доменной плавки являются литейный чугун, передельный чугун, ферросплавы, шлак и колошниковый газ.

Литейный чугун (после его переплавки на машиностроительных предприятиях) используется для производства чугунных отливок, а передельный чугун — для передела на сталь.

Ферросплавы с большим содержанием кремния, марганца и других элементов используются для добавки в шихту в качестве раскислителей или легирующих присадок при выплавке стали. К доменным ферросплавам относятся: ферросилиций (содержащий 9. 13 % Si и более); ферромарганец (70. 75 % Мn и более); зеркальный чугун (10. 25 % Мn и до 2 % Si).

Доменные шлаки используются для получения строительных материалов: цемента, кирпича, пористых и плотных блоков, щебенки и т. п.

Колошниковый (доменный) газ содержит до 30 % СО и до 3 % Н2, является горючим газом и используется в доменном процессе для нагрева воздуха, подаваемого в фурмы доменной печи.

1.3. Производство стали

Сталь — сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 2,14 %. Кроме того, в ней содержатся постоянные при-

меси (Mn, Si, S, Р) и в ряде случаев легирующие элементы (Ni, Cr, V, Mo, W и др.).

Физико-химические процессы передела чугуна в сталь. Основными материалами для производства стали является жидкий передельный чугун, стальной лом (скрап) и флюс (известняк CaCO3).

Химический состав чугуна и стали приведен в таблице 1.1.

Презентация по теме «Производство чугуна и стали»

Производство чугуна и стали

В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 59.454 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

  • Сейчас обучается 459 человек из 66 регионов

Курс повышения квалификации

Специалист в области охраны труда

от 2200 руб. от 1100 руб.
Базовая скидка для всех: 40%
Дополнительная скидка: 10% ( только до 21 сентября )

К данной скидке мы можем добавить скидку Вашего образовательного учреждения (она зависит от того, сколько Ваших коллег прошло курсы «Инфоурок»)

В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 59.454 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

Курс профессиональной переподготовки

Руководство электронной службой архивов, библиотек и информационно-библиотечных центров

Начальник отдела (заведующий отделом) архива
9500 руб. 4750 руб.
Базовая скидка для всех: 40%
Дополнительная скидка: 10% ( только до 21 сентября )

К данной скидке мы можем добавить скидку Вашего образовательного учреждения (она зависит от того, сколько Ваших коллег прошло курсы «Инфоурок»)

В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 59.454 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

Интеллектуальный конструктор

Описание презентации по отдельным слайдам:

Производство чугуна и стали

1 слайд Производство чугуна и стали

Цели: Формирование понятий о процессе производства чугуна и стали, изучить к.

2 слайд Цели:
Формирование понятий о процессе производства чугуна и стали, изучить классификацию чугунов и влияние на качество и свойства чугунов углерода и примесей;
Развитие технического мышления и теоретической основы профессиональных навыков при работе с металлом, привитие бережного отношения к металлам и сплавам.
Воспитание трудолюбия, ответственности, бережного отношения к инструментам и оборудованию, привитие интереса к изучаемому предмету.

План изложения нового материала Металлургическое производство Материалы для п.

3 слайд План изложения нового материала
Металлургическое производство
Материалы для производства металлов и сплавов
ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА.
ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ.

Материалы для производства металлов и сплавов Для производства чугуна, стали.

4 слайд Материалы для производства металлов и сплавов
Для производства чугуна, стали используют:
руду;
флюсы;
топливо;
огнеупорные материалы.
Промышленная руда – это природное минеральное образование, содержащее какой-либо металл или несколько металлов в концентрациях, при которых экономически целесообразно их извлечение.
Флюсы – это материалы, загружаемые в плавильную печь для образования шлаков – легкоплавких соединений с пустой породой руды или концентратом и золой топлива.
Топливо – это горючие вещества, основной составной частью которых является углерод; они применяются с целью получения при их сжигании тепловой энергии. В металлургических печах используют: кокс, природный газ, мазут, доменный (колошниковый) газ. Кокс получают из коксующихся сортов каменного угля путём сухой перегонки при Т= 10000С.
Огнеупорные материалы – это материалы и изделия преимущественно на основе минерального сырья, обладающие огнеупорностью не ниже 15800С. Их применяют для изготовления внутреннего облицовочного слоя (футеровки) металлургических печей и ковшей для расплавленного металла.

Читать статью  Схема химических превращений в доменной печи

Производство чугуна Для выплавки чугуна в доменных печах используют железные.

5 слайд Производство чугуна
Для выплавки чугуна в доменных печах используют железные руды, топливо, флюсы.

Подготовка руд к доменной плавке. Цель этой подготовки – увеличить содержание.

6 слайд Подготовка руд к доменной плавке.
Цель этой подготовки – увеличить содержание железа в шихте и уменьшение в ней вредных примесей – серы, фосфора, а также повышение однородности по кусковатости и химическому составу:
дробление и сортировка руд по крупности служат для получения кусков оптимальной для плавки величины;
обогащение руды: гравитация (отсадка) – это отделение руды от пустой породы при пропускании струи воды через дно вибрирующего сита, на котором лежит руда. Магнитная сепарация основана на различии магнитных свойств железосодержащих минералов и частиц пустой породы;
окускование проводят для переработки концентратов, полученных после обогащения, в кусковые материалы необходимых размеров;
Применяют два способа окускования.
Агломерация – это спекание мелкой шихты, удаление серы и мышьяка. Получается кусковой пористый офлюсованный материал – агломерат.
Окатывание – это окатывание шихты из измельчённых концентратов, флюса, топлива, всё это увлажняют, и при обработке во вращающихся барабанах получают шарики-окатыши диаметром до 30 мм.

Выплавка чугуна Сущность процесса получения чугуна в доменных печах заключает.

7 слайд Выплавка чугуна
Сущность процесса получения чугуна в доменных печах заключается в восстановлении оксидов железа, входящих в состав руды, оксидом углерода, водородом, выделяющимся при сгорании топлива в печи и твёрдым углеродом, выделяющимся при сгорании топлива в печи. Эффективность работы доменной печи характеризуется пребыванием шихты в доменной печи (5 – 6 ч) и длительностью компании (5 – 6 лет и более непрерывной работы).

Устройство доменной печи: 1 – горн; 2 – воздухопровод; 3 – заплечики; 4 – рас.

8 слайд Устройство доменной печи: 1 – горн; 2 – воздухопровод; 3 – заплечики; 4 – распар; 5 – шахта; 6 – колошник; 7 – приёмная воронка; 8 – засыпной аппарат; 9 – вагонетка; 10 – малый конус; 11 – чаша; 12 – мост; 13 — большой конус (предотвращает выход газов из доменной печи в атмосферу).

Продукты доменной плавки. Чугун – основной продукт доменной плавки: передельн.

9 слайд Продукты доменной плавки.
Чугун – основной продукт доменной плавки:
передельный чугун выплавляют для передела его в сталь в конверторах или в мартеновских печах. Он содержит 4…4,4% С, 0,6…0,8%Si, 0,25…1,5%Mn, 0,15…0,3%P и 0,03…0,07%S.
литейный чугун используют на машиностроительных заводах при производстве фасонных отливок. Кроме чугуна в доменной печи выплавляют ферросплавы доменные – сплавы железа с кремнием, марганцем и другими элементами, применяемые для раскисления и легирования стали;
побочные продукты доменной плавки – шлак и доменный газ. Из шлака изготовляют шлаковату, цемент, а доменный газ после очистки используют как топливо для нагрева воздуха, вдуваемого в доменную печь.

Производство стали. Сущность любого металлургического передела чугуна в сталь.

10 слайд Производство стали.
Сущность любого металлургического передела чугуна в сталь является снижение содержания углерода и примесей путём их избирательного окисления и перевода в шлак и газы в процессе плавки.
Основными материалами для производства стали являются передельный чугун и стальной лом (скрап). Содержание углерода и примесей в стали значительно ниже, чем в чугуне.

Процессы выплавки стали Первый этап – расплавление шихты и нагрев ванны жидко.

11 слайд Процессы выплавки стали
Первый этап – расплавление шихты и нагрев ванны жидкого металла.
Второй этап – «кипение» металлической ванны – начинается по мере её прогрева до более высоких, чем на первом этапе температур. Кипения ванны, является главным в процессе выплавки, стали.
Третий этап (завершающий) – раскисления стали – заключается в восстановлении оксида железа, растворённого в жидком металле.

Способы раскисления сталиОсаждающий способДиффузионный способ

12 слайд Способы раскисления стали
Осаждающий способ
Диффузионный способ

Технологические процессы производства стали.Стали производят в различных по п.

13 слайд Технологические процессы производства стали.
Стали производят в различных по принципу действия металлургических агрегатах: кислородных конвертерах, электрических и индукционных печах и др.

Производство стали в кислородных конвертерах.Кислородно-конвертерный процесс.

14 слайд Производство стали в кислородных конвертерах.
Кислородно-конвертерный процесс – это выплавка стали из жидкого чугуна в конвертере с основной футеровкой (магнезит и доломит) и продувкой кислородом через водохлаждаемую форму

Последовательность технологических операций при выплавке стали в кислородных.

15 слайд Последовательность технологических операций при выплавке стали в кислородных конвертерах

Производство стали в электропечах.Схема дуговой плавильной электропечи

16 слайд Производство стали в электропечах.
Схема дуговой плавильной электропечи

Индукционная тигельная плавильная печь Индукционные печи обладают преимуществ.

17 слайд Индукционная тигельная плавильная печь
Индукционные печи обладают преимуществами перед дуговыми печами: в них отсутствует электрическая дуга, что позволяет выплавлять сталь с низким содержанием углерода, газов и малым угаром элементов; при плавке в металле возникают электродинамические силы, которые перемешивают металл и способствуют выравниванию химического состава, всплыванию неметаллических включений; небольшие размеры печей позволяют помещать их в камеры, где можно создавать любую атмосферу или вакуум.

Схема индукционной тигельной плавильной печи

18 слайд Схема индукционной тигельной плавильной печи

Разливка стали Выплавленную сталь выпускают из плавильной печи в разливочный.

19 слайд Разливка стали
Выплавленную сталь выпускают из плавильной печи в разливочный ковш, из которого её разливают в изложницы или кристаллизаторы машины для непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). В изложницах или кристаллизаторах сталь затвердевает, и получаются слитки, которые подвергают прокатке, ковке.

Разливка стали Сифонная разливка стали: где 1— ковш, 2 — центровой литник, 3—.

20 слайд Разливка стали
Сифонная разливка стали: где 1— ковш, 2 — центровой литник, 3— сифонные кирпичи, 4— поддон, 5 — изложницы, 6 — шлакоуловители, 7 — огнеупорная масса

Схема разливки стали сверху непосредственно из ковша

21 слайд Схема разливки стали сверху непосредственно из ковша

Схема машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ)

22 слайд Схема машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ)

Способы повышения качества стали Развития машиностроения и приборостроения пр.

23 слайд Способы повышения качества стали
Развития машиностроения и приборостроения предъявляет возрастающие требования к качеству металла: его прочности, пластичности, газосодержанию. Улучшить эти показатели можно уменьшением в металле вредных примесей, газов, неметаллических включений.

Для повышения качества металла используютобработку металлов синтетическим шла.

24 слайд Для повышения качества металла используют
обработку металлов синтетическим шлаком;
вакуумную дегазацию металла;
электрошлаковый переплав (ЭШП);
вакуумно-дуговой переплав (ВДП);
переплав металла в электронно-лучевых и плазменных печах.

Схема электрошлакового переплава расходуемого электрода а – кристаллизатор; б.

25 слайд Схема электрошлакового переплава расходуемого электрода
а – кристаллизатор; б – включение установки 1 – электрод; 2 – шлаковая ванна; 3 – капли металла; 4 – металл; 5 – корка; 6 – слиток; 7 – кристаллизатор; 8 – затравка; 9 – поддон.

Схема вакуумно-дуговой переплавки 1 – корпус; 2 – водоохлаждаемый шток; 3 – э.

26 слайд Схема вакуумно-дуговой переплавки
1 – корпус; 2 – водоохлаждаемый шток; 3 – электрод-катод; 4 – капли жидкого металла; 5 – жидкий металл; 6 – изложница; 7 – слиток; 8 – затравка-анод

Схема электронно-лучевой печи

27 слайд Схема электронно-лучевой печи

Вопросы - Что мы называем Черными металлами? - Какие металлы к ним относят.

28 слайд Вопросы
— Что мы называем Черными металлами?
— Какие металлы к ним относятся?
— Как получают чугун и сталь?
— Какие свойства имеет чугун?
— Какие свойства имеет сталь?
— Сейчас рассмотрим иллюстрации, какие изделия получают из чугуна и стали.

ЧУГУН (твердый и хрупкий)СТАЛЬ (твердая и упругая)Черные металлы

29 слайд ЧУГУН
(твердый и хрупкий)
СТАЛЬ
(твердая и упругая)
Черные металлы
Идёт приём заявок

XII Международный дистанционный конкурс «Старт»

Доступно для всех учеников 1-11 классов и дошкольников

  • Дипломы и сертификаты всем
  • Конкурс по 16 предметам

Низкий оргвзнос: 29 руб.
Видеолекции для
профессионалов

  • Свидетельства для портфолио
  • Вечный доступ за 99 рублей
  • 4 300+ видеолекции для каждого

Источник https://eti.su/articles/over/over_1646.html

Источник https://infourok.ru/prezentaciya-po-teme-proizvodstvo-chuguna-i-stali-5840492.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *