Доменное производство
ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО — производство чугуна восстановительной плавкой железной руды или окускованных железорудных материалов в доменных печах. Первое основное звено в общем производственном цикле черной металлургии … Большой Энциклопедический словарь
Доменное производство — ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО, получение чугуна восстановительной плавкой железных руд или концентратов в смеси с коксом в шахтных печах (домнах). Первые доменные печи появились в середине 14 в. До 18 в. в качестве топлива использовали древесный уголь, а … Иллюстрированный энциклопедический словарь
доменное производство — [blast furnace ironmaking]) производство чугуна восстановительной плавкой железных руд или окускованием железорудных концентратов в доменных печах. Доменное производство подотрасль ЧМ. Доменное производство возникло в результате развития… … Энциклопедический словарь по металлургии
доменное производство — производство чугуна восстановительной плавкой железных руд или окускованных железорудных материалов в доменных печах. Первое основное звено в общем производственном цикле чёрной металлургии. * * * ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО,… … Энциклопедический словарь
Доменное производство — Начиная с XIII в., в Европе появились для выделки чугуна и железа печи, которые у нас назывались домницами (у немцев Stuck ofen ами, Wolf ofen ами, y французов fourneau à loupe, у англичан high bloomery furnace, у шведов крестьянскими или… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Производство — [production, production operations]: Смотри также: электросталеплавильное производство трубопрокатное производство сталеплавильно … Энциклопедический словарь по металлургии
Сталеплавильное производство — производство стали из чугуна и стального лома в сталеплавильных агрегатах металлургических заводов. С. п. второе звено в общем производственном цикле чёрной металлургии (См. Чёрная металлургия); другие главные звенья получение чугуна в… … Большая советская энциклопедия
сталеплавильное производство — [steelmaking] получение стали из чугуна и стального лома в сталеплавильных агрегатах. Сталеплавильное производство 2 й передел в общем производственном цикле ЧМ после получения чугуна в доменных печах (1 й передел) (Смотри Доменное производство) … Энциклопедический словарь по металлургии
мартеновское производство — [open hearth steelmaking] производство стали в мартеновских печах окислительной плавкой железосодержащих материалов: чугуна, стального лома, железной руды и флюсов (Смотри Мартеновский процесс). Наибольший вклад в создание мартеновского… … Энциклопедический словарь по металлургии
литейное производство — [(steel) casting; (iron) foundry (founding)] производство отливок с использованием литейных форм заливкой и затвердеванием в них металла. Получение литых металлических изделий известно с глубокой древности (2 1 е тысячелетие до н.э.); в Китае,… … Энциклопедический словарь по металлургии
Урок — лекция «Металлургический комплекс» для 9 класса
Цель урока: выявить особенности и значение металлургического комплекса; определить особенности черной и цветной металлургии; сформулировать проблемы металлургического комплекса, в том числе экологические проблемы; развивать навык составления конспекта; развитие интереса к предмету.
Оборудование: карта « Металлургия России», рефераты учащихся, схема « Производство стали», электронный медиаучебник по географии для 9 класса.
Тип урока: урок – лекция.
Объяснение нового материала.
План лекции:
Металлургический комплекс, состав, значение.
История металлургии.
Производство стали: доменное и бездоменное.
Цветная металлургия.
Проблемы металлургии. Экологические проблемы.
Работа по пунктам плана:
Металлургический комплекс – совокупность отраслей, производящих разнообразные металлы и изделия из них. Подразделяется на черную и цветную металлургию.
Черная металлургия Цветная металлургия
(железо и его сплавы)
История человечества неразрывно связана с черными металлами: чугуном и сталью. Среди употребляемых ныне многих десятков металлов и сплавов, черные металлы благодаря сочетанию их высоких технических свойств со сравнительной дешевизной получили наибольшее распространение (90% всех металлов, применяемых в современном производстве).
Как использует человек металлы?
Что значит выражение — металл — «хлеб» экономики?
Количество стали, выплавляемой за год на 1 жителя, считают одним из показателей уровня экономического развития стран. Во всем мире – 170 кг на человека, в развитых странах – 600 кг на человека.
Изготавливать железо начали еще в первобытную эпоху. Считают, что железо, применяемое на заре развития, было космического происхождения (метеоритное). Однако уже на заре развития люди научились добывать железо из железной руды, где оно находится в соединении с кислородом. Добытую руду клали в ямы и вдували в них воздух. Руду нагревали древесным углем. При сильном огне кислород железной руды соединялся с углеродом угля и железо восстанавливалось. Позже для раздувания огня сшивали шкуры животных – мехи.
Реферат учащегося на тему «История металлургии»
Уже несколько сот лет в доменных печах выделяют железо из железной руды. Оно насыщается углеродом топлива и превращается в чугун . Долгое время в качестве топлива выступал древесный уголь, в настоящее время — кокс. Научились снижать в чугуне содержание углерода – сталь.
В нашей стране основную часть черных металлов выплавляют на гигантских металлургических предприятиях – комбинатах – объединение на одном предприятии технологически и экономически связанных производств различных отраслей (использование презентации)
Т ипы предприятий в металлургии
Комбинаты Электрометаллургические Передельные Прокатные
полного цикла заводы заводы заводы
Металлургические комбинаты строят поблизости с месторождением железных руд – металлургическая база. Здесь сосредоточен весь процесс производства металлов.
В последнее время добыча богатых железных руд снижается, быстро возрастает доля железистых кварцитов . Их необходимо подготовить к плавке. На ГОК добытую руду освобождают от пустой породы и изготовляют из нее окатыши – твердые шарики, содержащие до 70% железа. Окатыши идут на производство чугуна.
Доменное производство (работа со схемой).
В нижнюю часть домны (горн) вдувают горячий воздух или кислород. При высокой температуре идут химические реакции. В результате образуется жидкий чугун. На нем, как пенка на молоке, собирается шлак. Через летки в печи выпускают чугун и отдельно – шлак. Шлак идет на производство строительных материалов и удобрений.
(на производство стали)
Сталь выплавляют из чугуна или металлического лома.
Реферат учащегося о легирующих добавках – ферросплавах.
Сталь плавят в мартеновских печах. Из печи сталь попадает в разливочный ковш, а из него – в изложницы, где металл застывает. Застывший слиток подвергают дальнейшей обработке – проволока, рельсы и т.д.
Бездоменный процесс
В электроплавильных печах создается очень высокая температура (выше 5000*), что позволяет создавать более высококачественную сталь. Однако расходуется большое количество электороэнергии.
Какой способ получения стали эффективнее?
Недостатки доменного процесса: прерывность во многих звеньях, приводящая к большим затратам на сырье и транспортировку (чтобы превратиться в прокат 1 т железной руды до 70 раз попадает на различные средства перемещения), а также загрязнение окружающей среды.
Достоинства бездоменного процесса: снижение затрат, сталь высокого качества.
С каждым годом все большее значение приобретает порошковая металлургия – из руды изготавливают порошок, плавят и разбивают на мельчайшие брызги стали. В соответствующей форме частицы порошка приваривают друг к другу, получается деталь. Преимущества: отходов нет, благодаря быстрому остыванию металла, изделия особо прочные, выгодно изготавливать детали небольшого размера и сложной формы. Часто используется в автомобилестроении.
Цветная металлургия имеет большое значение, т.к. эти металлы обладают рядом ценных свойств (работа с презентацией)
Реферат учащегося о производстве и применении алюминия .
В условиях современного кризиса сократилась добыча руды, заготовка металлолома, снизился экспорт цветных металлов, снижение спроса на металлургическую продукцию в связи с использованием синтетических материалов, устаревшая база производства ( 50% стали в России производится доменным способом, 518 кг на человека, в то время как в Японии — 900 кг на человека и новым способом). Поэтому необходима перестройка металлургического комплекса.
Э кологические проблемы
Загрязнение атмосферы Загрязнение вод Загрязнение почв
Мероприятия по охране окружающей среды:
Использование новых ресурсосберегающих технологий;
Полное использование ресурсов (металлолом);
Проверка конспектов, составленных учащимися.
Домашнее задание – нанести на контурную карту предприятия черной и цветной металлургии, составить схему производства стали доменного и бездоменного процесса.
Энциклопедия для детей. Геология. М.: Аванта+,1995
Максаковский В.П. Географическая картина мира: 230 « каналов углубления» к курсу «Экономическая и социальная география мира». Ярославль: Верхнее – Волжское издательство, 1993
Доменное производство
Кокс играет в доменной печи тройственную роль, а именно физическую, тепловую и химическую, причем его физическая и химическая роль являются наиболее важной.
- Физическая роль. В то время когда железосодержащие материалы изменяют свои химические и физические свойства при опускании от уровня засыпи в горн печи вследствие восстановления, размягчения и расплавления, кокс остается единственным твёрдым материалом ниже зоны расплавления железосодержащих компонентов шихты (рис. ). Кокс должен гарантировать проницаемость печи во всём её объёме для газа и расплавленных продуктов. Кроме того, кокс, оставаясь единственным материалом в твёрдом состоянии во всём объёме доменной печи, несёт на себе нагрузку столба шихтовых материалов. В этом и заключается причина невозможности работы доменной печи без кокса.
- Химическая роль. Кокс предоставляет углерод для получения восстановительных газов, а также обеспечивает прямое восстановление оксидов железа, кремния и марганца и, кроме того, обеспечивает науглероживание жидкого чугуна, что необходимо для снижения температуры его плавления.
- Тепловая роль. Углерод кокса и вдуваемых компонентов предоставляет основную часть (около 80 %) тепла, необходимого для доменного процесса, остальные 20 % поступают с горячим дутьём.
Стены доменной печи не отвесны, что связано с тепловым расширением материалов, которые увеличиваются в объёме при нагревании – такой профиль сформировался «сам собой» в ходе эволюции агрегата из примитивного сыродутного горна.
Важной зоной доменной печи является зона когезии (или зона размягчения-плавления): выше неё материалы находятся в твёрдом состоянии, а ниже твёрдым остаётся только кокс, железорудные же материалы плавятся и стекают по кускам кокса, постепенно восстанавливаясь и разделяясь на чугун и шлак (рис.). При этом кокс в нижней части печи делится на «активный» кокс, который движется, заполняя собой место сгоревшего кокса и «тотерман» – неподвижный слой кокса, по которому стекает чугун и шлак.
Чугун и шлак скапливаются в нижней части печи (из-за разности плотности они не смешиваются) и периодически выпускаются через специальные отверстия – лётки, в чугуновозные и шлаковозные ковши. Чугун при этом направляется в сталеплавильный цех, а шлак – либо на установку грануляции для переработки с строительные материалы, либо в шлаковый отвал.
Помимо собственно доменной печи в состав комплекса по производству чугуна (рис. ) входят бункера для хранения шихтовых материалов, оборудование для их подачи в доменную печь, загрузочное устройство доменной печи, а также воздухонагреватели, в которых подаваемое в печь воздушное дутьё (обогащённое кислородом) нагревается до температуры 700-1200 °С.
Нагретое дутьё поступает по трубопроводу к печи и подаётся в опоясывающий её кольцевой воздухопровод, к которому подключены расположенные равномерно по окружности водоохлаждаемые фурмы, через которые дутьё поступает непосредственно в печь. Их число на крупных печах может составлять несколько десятков.
Поскольку кокс достаточно дорог, для его экономии зачастую вместе с воздушным дутьём в печь вдувают природный газ, мазут или угольную пыль (пылеугольное топливо – ПУТ). Углерод, поступающий с этими материалами позволяет экономить углерод кокса, а следовательно – снижать расход самого кокса.
Выходящий из доменной печи колошниковый газ очищается от пыли и направляется в газовую сеть комбината для использования в качестве топлива, поскольку он содержит значительные количества горючих водорода и оксида углерода (СО).
Поскольку чугун содержит, получаемый в доменной печи в условиях избытка углерода, всегда содержит его столько, сколько может раствориться в жидком металле при имеющихся условиях, для получения стали необходимо удалить из чугуна часть углерода, для чего используются сталеплавильные агрегаты, упомянутые выше – кислородные конвертеры и электропечи. Вторым компонентом сталеплавильной шихты является стальной лом, закупаемый комбинатами у ломозаготавливающих компаний.
