Производство черных и цветных металлов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
оменной плавки. В доменных печах получают чугун различного химического состава в зависимости от его назначения.
Передельный чугун выплавляют для передела его в сталь в конвертерах или мартеновских печах.
Он содержит 4,0 - 4,4 % С; до 0,6 - 0,8 % Si; до 0,25 - 1,0 % Мn; 0,15 - 0,3 % Р и 0,03 - 0,07 % S. Передельный чугун некоторых марок, предназначенный для передела в сталь в конвертерах, имеет пониженное содержание фосфора (до 0,07 %).
Литейный чугун используют для переплава его на машиностроительных заводах при производстве фасонных отливок. Он содержит повышенное количество кремния (до 2,75 - 3,25 %). Кроме чугуна, в доменной печи выплавляют ферросплавы.
Доменные ферросплавы - сплавы железа с кремнием, марганцем и другими металлами. Их применяют для раскисления и легирования стали. К ним относятся: доменный ферросилиций с 9 - 13 % Si и до 3 % Мn; доменный ферромарганец с 70 - 75 % Мn и до 2 % Si; зеркальный чугун с 10 - 25 % Мn и до 2 % Si.
Побочными продуктами доменной плавки являются шлак и колошниковый газ, также используемые в производстве. Из шлака производят шлаковату, шлакоблоки, цемент, а колошниковый газ после очистки от пыли используют как топливо для нагрева воздуха, вдуваемого в доменную печь, а также в цехах металлургических заводов.
Важнейшие технико-экономические показатели. Такими показателями работы доменных печей являются коэффициент использования полезного объема доменной печи (К. И. II. О) и удельный расход кокса. Коэффициент использования полезного объема печи (К. И. П. О. в м3/т) определяется как отношение полезного объема печи V (в м3) к ее среднесуточной производительности Р и тоннах выплавленного передельного чугуна.
К. И. П. O. = V/P
Чем выше производительность доменной печи, тем ниже К.И.П.О., который для большинства доменных печей в нашей стране составляет 0,5 - 0,7.
Удельный расход кокса K - отношение расхода А кокса за сутки к количеству Р в тоннах передельного чугуна, выплавленного за то же время:
Улучшение технико-экономических показателей работы доменных печей является одной из важнейших задач металлургического производства. Эта задача решается повышением производительности доменных печей путем улучшения их конструкций, способов подготовки шихты, интенсификации доменного процесса.
. Производство цветных металлов
Около 70 элементов таблицы Д. И. Менделеева составляют цветные металлы, без которых немыслимо развитие отраслей промышленности. Цветные металлы широко различаются как по свойствам, так и по способам получения. Так, галлий и цезий имеют температуры плавления 29,8 и 28,5 С соответственно, т. е. их можно расплавить в руке, а вольфрам плавится при температуре 3400 С. Литий, имея плотность 0,53 г/см3, не тонет ни в бензине, ни в керосине, а плотность тантала составляет 26,6 г/см3. Для производства цветных металлов применяются пирометаллургия, гидрометаллургия, электролиз, как водных растворов, так и расплавленных солей.
Все цветные металлы делят на 5 групп:
. Тяжёлые цветные металлы - это металлы, плотность которых превышает 7 г/см3. Типичные представители: медь (8,94 г/см3), никель (8,92 г/см3), свинец (11,34 г/см3), цинк (7,14 г/см3), олово (7,3 г/см3) и др.
. Легкие цветные металлы - алюминий (2,7 г/см3), магний (1,74 г/см3), кальций (1,55 г/см3), барий (3,75 г/см3), натрий (0,97 г/см3), и др.
. Благородные металлы - золото, серебро, платина,металлы платиновой группы.
. Редкие металлы. Типичные представители этой группы металлов: титан, индий, рений, галлий, вольфрам, литий, молибден и др.
. Полупроводниковые металлы: селен, мышьяк, германий и др.
Следует отметить, что приведенное деление условное. Так, например, титан и литий могут быть отнесены к легким металлам, а практически все полупроводниковые металлы - к редким.
Производство меди.
Медь - один из важнейших металлов, относится к I - й группе Периодической системы; порядковый номер 29; атомная масса - 63,546; плотность - 8,92 г/см3. температура плавления - 1083С; температура кипения - 2595С. По электропроводности она несколько уступает лишь серебру и является главным проводниковым материалом в электро- и радиотехнике, потребляющих 40 - 50 % всей меди. Почти во всех областях машиностроения используются медные сплавы - латуни и бронзы. Медь как легирующий элемент входит в состав многих алюминиевых и других сплавов.
Мировое производство меди в капиталистических странах около 6-7 млн. т, в том числе вторичной меди около 2 млн. т. В СССР выплавка меди за каждое пятилетие увеличивался на 30 - 40 %.
Медные руды. Медь встречается в природе главным образом в виде сернистых соединений CuS (ковеллин), Cu2S (халькозин) в составе сульфидных руд (85 - 95 % запасов), реже в виде окисных соединений Сu2О (куприт), углекислых соединений СuСО3 Сu(ОН)2 - малахит 2СuСО3 Сu(ОН)2 - азурит и самородной металлической меди (очень редко). Окисные и углекислые соединения трудно поддаются обогащению и перерабатываются гидрометаллургическим способом.
Все медные руды являются бедными и обычно содержат 1 - 2 %, иногда меньше 1 % меди. Пустая порода, как правило, состоит из пеiаников, глины, известняка, сульфидов железа и т.п. Многие руды являются комплексными - полиметаллическими и содержат, кроме меди, никель, цинк, свинец и другие ценные элементы в виде окислов и соединений.
Примерно 90 % первичной меди получают пирометаллургическим способом; около 10 %-гидрометаллургическим способом.
Гидрометаллургический способ состоит в извлечении меди путем ее выщелачивания (например, слабыми растворами серной кислоты) и последующего выделения металлич