Студопедия
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Вогнетривкі матеріали

Читайте также:
  1. Дидактичні матеріали
  2. МАТЕРІАЛИ
  3. Матеріали для внутрішніх робіт
  4. Матеріали для самоконтролю
  5. Матеріали для самоконтролю якості підготовки.
  6. Матеріали дя допитливих.
  7. Матеріали методичного забезпечення заняття.
  8. МЕТОДИЧНІ МАТЕРІАЛИ
  9. Навчально-методичні матеріали з дисципліни

РОЗДІЛ ІІ

МЕТАЛУРГІЙНЕ ВИРОБНИЦТВО

 

Полягає в одержанні металів і сплавів методом виплавки з руд і обробці при високих температурах.

Основними сплавами, одержуваними в металургії, є сталь і чавун, тому металургійне виробництво складається з доменного виробництва й сталеплавильного: доменні печі, мартенівські печі, конвертери й електропечі.

Для виробництва чавуну, сталі й сплавів кольорових металів застосовують вихідні сирі матеріали - руду, паливо, флюси, а також вогнетривкі матеріали.

 

Глава 1

Матеріали для виробництва кольорових металів і сплавів

§ 1. Руда

 

У природі більшість металів перебуває у вигляді різних хімічних сполук (окислів, силікатів, карбонатів), що входять до складу складних мінералів і утворюють гірські породи. Для одержання металів добувають ті гірські руди, які містять у значній кількості який-небудь метал і витяг його економічно доцільно. Такі породи називають рудами. Крім з'єднань, що містять метал, що добуває, у руді присутні інші з'єднання, що становлять так називану, порожню породу. У процесі обробки руди й плавки із цих з'єднань частково витягаються елементи, які стають домішками в добуває металле, що. Більша ж частина порожньої породи відокремлюється або сплавляється із флюсами, образуя шлаки. Наприклад, залізна руда поряд з окислами заліза містить порожню породу, що в основному складається з окису кремнію, алюмінію, кальцію й магнію, які перебувають у вигляді різних складних з'єднань.

Залежно від кількості металу руди, що добуває, бувають богатыми й бедными. Багаті залізні руди містять 45-50% заліза й більше. Бідні руди мають менший зміст заліза і їх піддають спеціальній обробці (збагаченню) для видалення з її частини порожньої породи й одержанню продукту (концентрату) зі збільшеним змістом заліза.

Пилоподібні залізні руди піддаються спіканню в пористий кусковий продукт, називаний агломератом.

Процесами обробки залізних руд, а також процесами безпосереднього одержання металів і сплавів, і займаються підприємства металургійної промисловості.

 

Флюси

Флюсами називається матеріал, що завантажує в плавильну піч для утворення легкоплавких шлаків потрібного складу. При виробництві чавуну в шлаки сплавляють: порожню породу руди, агломерату, окатишів, а також флюс, золу коксу. При виробництві стали, шлаки утвориться із флюсу, а також з окислів, сульфідів і ін. з'єднань, що виходять із плавки. Шлаки має менша питома вага, чим виплавлюваний метал, тому він розташовується над металом і може бути вилучений. У багатьох випадках шлаки служить для захисту металу від грубних газів і повітря.

Флюсом може служити кварцовий пісок при плавці в кислих печах, а також вапняк або вапно при плавці в основних печах.

У доменному процесі флюсом служить вапняк (Сасо3), у якому більше 50% Сао або доломитизированный вапняк, що містить Сасо3 і Масо3.

 

Паливо

 

На промислових підприємствах застосовують тверде, рідке й газоподібне паливо. Воно може бути природним (природним) або штучним.

Основними видами палива, застосовуваного в металургійних печах, є кокс, коксовий газ, мазут, доменний газ, генераторний газ і природний газ. У деяких печах і пристроях використають також деревне вугілля, торф, дерево, кам'яне вугілля.

Кокс - основне паливо доменних печей. Одержання коксу виробляється при нагріванні без доступу повітря коксівних сортів кам'яного вугілля. Коксові батареї складаються з 40 - 75 печей, що представляють собою відносно вузькі (0,4 - 0,5 м) камери висотою 4,5 - 6,0 м, выложенные вогнетривкою цеглою. Між робочими камерами є обігрівальні простінки, де відбувається згоряння газу, що нагріває стінки печі до 1 350 - 1 420°С.

Розмелений і злегка зволожене кам'яне вугілля завантажують у камери, де він при нагріванні, спершу розм'якшується, при цьому з нього починають виділятися газоподібні продукти, а потім спікається й твердне у вигляді пористої маси коксу, що у процесі виділення газів розтріскується, а потім розпадається на шматки. Газ, що виділяється з камери через отвір у зводі печі, направляється в хімічне відділення, де з нього витягають аміак, бензол, смолу й ін. коштовні хімічні продукти. Після цього коксовий газ використають як паливо. Його теплота згоряння близько 4500 ккал/м3.

Розпечену масу ("коксовий пиріг") виштовхують із камери в спеціальний вагон і прохолоджують (гасять) водою або інертними газами, а потім відправляють на сортування. Процес одержання коксу триває 14 - 16 ч. Міцні пористі шматки коксу розміром від 25 до 100 - 200 мм світло сірого кольору є гарним паливом для доменних печей. Теплота згоряння коксу в середньому 7000 ккал/кг. Хімічний склад коксу залежно від родовища вугілля: 80 - 88 % З, 0,5 - 1,8% S, до 0,015 - 0,04 % Р, 8 - 12 % золи, до 5 % вологи.

Деревне вугілля - майже не містить фосфору й сірки, золи всього 1 - 2 %, тому сприяє одержанню високоякісних сортів чавуну. Але він мало міцний і легко руйнується, тому в більших доменних печах не застосуємо. Його теплота згоряння 7000 ккал/кг.

Мазут - є дуже гарним рідким паливом для мартенівських і ін. металургійних печей. У його складі втримується: 84 - 86 % З, 10 - 13 % Н, 0,2 - 0,7 % S, 0,2 - 0,3 % золи, 0,5 - 0,8 % N. Теплота згоряння його - 9 500 - 10 000 ккал/кг.

Доменний або колошниковий з виходить як побічний продукт у доменному виробництві. Його застосовують після очищення від пилу в суміші з коксовим газом, як паливо в мартенівських печах. Або ж опалюють повітронагрівачі або ін. печі й пристрої. Теплота згоряння - 900 - 1 000 ккал/м3.

Генераторний газ - одержують у результаті спеціального спалювання твердого палива (дерева, бурого вугілля, торфу) у газогенераторах. Його використають як паливо в мартенівські й ін. печах. Теплота згоряння - 1 150 - 1 500 ккал/м3.

Природний газ - застосовують як паливо в різних металургійних печах. Його теплота згоряння 7 900 - 12 000 ккал/м3. Природний газ є кращим паливом для мартенівських печей.

 

Вогнетривкі матеріали

 

У більшості промислових способів одержання металів і сплавів мають місце процеси плавки при високих температурах. Тому внутрішнє облицювання (футеровку) металургійних печей і ін. пристроїв, а також ковшів для розливання металу роблять із матеріалів, що володіють огнеупорностью, здатністю витримувати навантаження при високих температурах, протистояти різким змінам температур і хімічному впливу шлаків і грубних газів. Вогнетривкі матеріали застосовують у вигляді цегл різних форм і розмірів, фасонних виробів (трубок, пробок), а також порошків і розчинів для заповнення швів між цеглами при кладці печей.

По хімічних властивостях вогнетривкі матеріали бувають кислі, основні й нейтральні.

Матеріали, у яких утримується велика кількість кремнезему (Sі2), називаються кислими.

Матеріали, у яких багато перевелися (Сао) і окису магнію (Mg) називаються основними.

Матеріали з високим змістом глинозему (Al2O3) або окису хрому (Сr2O3) ставляться до нейтральних.

Якщо робочий простір плавильної печі выложено з кислих вогнетривких матеріалів, то пекти називається кислої, а якщо з основних матеріалів, те основний.

По ступені огнеупорности матеріали розділяють на вогнетривкі (1580 - 1770°С), высокоогнеупорные (1770 - 2000°С) і вищої огнеупорности (вище 2000°С).

До кислих матеріалів ставляться:

1. кварцовий пісок, у якому не менш 95% Sі2. Застосовують для наварки й набивання подин кислих сталеплавильних печей.

2. динасова цегла й вироби виготовлені із кварциту й кварцового піску, що містить більше 93 - 97% Sі2. Огнеупорность динасу не менш 1690 - 1720°С. Їм футеруют мартенівські, електросталеплавильные печі, конвертери, коксові печі.

До основних матеріалів ставляться:

1. магнезитовий металургійний порошок, що виходить після отжига природного магнезиту (MgCO3). Він містить 85 - 88 % Mg і застосовується для наварки й набивання подин основних сталеплавильних печей.

2. магнезитову цеглу виготовляють із обпаленого магнезиту. Він містить не менш 86 - 90% Mg, його огнеупорность більше 2000° С, застосовується для кладки поду й стін основних мартенівських і электросталеплавильных печей. Володіє щодо невисокою термостійкістю.

3. магнезитохромитова цегла містить 60 % Mg і 8 - 13 % Сr2O3. Володіє огнеупорностью понад 2000°С, термостійкістю й шлакоустойчивостью, застосовується для кладки зводів мартенівських печей.

4. доломітовий порошок одержують після випалу доломіту (MgCO3?СаCO3) він містить 32 - 36 % Mg і 50 - 58 % Сао. Застосовується разом з магнезитовим порошком для наварки подин і укосів основних сталеплавильних печей.

5. хромомагнезитова цегла містить 42 % Mg і 15 - 20 % Сr2O3. Огнеупорность понад 2000°С. Застосовується в мартенівських печах.

До нейтральних матеріалів ставляться:

1. шамотна цегла й вироби. Їх виготовляють із суміші сирої й обпаленої глини. У їхньому складі втримується 50 - 60 % Sі2 і 30 - 42 % Al2O3. Огнеупорность шамоту 1580 - 1730°С. Шамотні вироби застосовують для футеровки доменних печей, разливочных ковшів, газогенераторів і ін..

2. вуглецева цегла, блоки й ін. виробу містять 92 % З, вони высокоогнеупорные, застосовуються для кладки доменних печей, електролізних ванн для одержання алюмінію, сталеразливочных ковшів, тиглів для плавки мідних сплавів.

 




Дата добавления: 2015-04-11; просмотров: 186 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

<== 1 ==> | 2 | 3 | 4 |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2025 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав