Сырье и его Подготовка к плавке

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………4

I.ЛЕКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ …………………………………………………6

СЫРЬЕ И ЕГО ПОДГОТОВКА К ПЛАВКЕ

1.1 Топливо……………………………………………………………………6

1.2 Классификация и виды железных и марганцевых руд………………..11

1.3 Флюсы для доменной плавки………………………………………………..14

1.4 Подготовка железной руды к плавке…………………………………..15

1.4.1 Дробление руды – щековая, конусная, молотковая.

и валковая дробилки………………………………………………….15

1.4.2 Измельчение железной руды - работа шаровой мельницы….18

1.4.3 Грохочение и сортировка руды - вибрационный грохот…….19

1.4.4 Обогащение руды - способы обогащения железных руд…….23

2 ДОМЕННЫЙ ПРОЦЕС

2.1 Общая схема и сущность доменного процесса………………………..29

2.2 Распределение и движение газов и шихты в доменной печи…………30

2.3 Восстановление оксидов металлов……………………………………..32

2.4 Образование чугуна и шлака…………………………………………….33

2.5 Методы интенсификации доменного процесса…………………………35

2.6 Продукты доменной плавки……………………………………………...38

3 ВЫПЛАВКА СТАЛИ

3.1.Технология получения стали…………………………………………….39

3.1.1 Производство стали в конвертерах……………………………..40

3.1.2 Производство стали в мартеновских печах…………………….43

3.1.3 Производство стали в электропечах…………………………….44

4 РАЗЛИВКА СТАЛИ

4.1 Способы разливки стали………………………………………………….46

4.1.1 Разливка стали в изложницы…………………………………….46

4.1.2 Непрерывная разливка стали на МНЛЗ…………………………49

II МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

5 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

5.1 Самостоятельная робота №1. Введение в металлургию.

Общие понятия о производство черных металлов…………………………55

5.2 Самостоятельная робота №2. Технология выплавки чугуна

из железных руд………………………………………………………………65

5.3 Самостоятельная робота №3. Получение железа и различных

сортов (марок) стали………………………………………………………….71

5.4 Самостоятельная робота №4. Технология разливки и строение

стального слитка……………………………………………………………….84

ДОПОЛНЕНИЯ………………………………………………………………..89

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………90

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Черная металлургия - крупнейшая ключевая отрасль экономики Украины. Ее важность обусловлена тем, что предприятия машиностроения и металлообрабатывающей промышленности зависят от производства металлургической отрасли а также, что металл является важной статьей экспорта и основным источником строительных материалов.

Черная металлургия является очень трудоемкой и технологически сложной. Особенности добычи сырья для производства определены географией размещения металлургических баз.На Украине же центрами металлургии является Кривой Рог, Донбасс, Запорожье, Днепропетровск и Никополь.

Если Украину сравнивать с развитыми странами мира, то здесь металлургическая промышленность характеризуется технологическим отставанием. Производственные фонды уже изношены более чем на 55%, половина металлопродукции изготавливается на оборудовании у которого срок службы выше нормативного.

На сегодняшний день черная металлургия Украины характеризуется также избытком производственных мощностей, вследствие чего значительная часть этих мощностей не используется. Так в области эксплуатируется только 30 из 48 имеющихся в наличии доменных печей, 14 из 19 кислородных конвертеров, 41 из 54 имеющихся мартеновских печей.

В последние годы повысились затраты энергоресурсов на производство металлопродукции. Уровень энергетических затрат на производство конечной продукции на предприятиях черной металлургии почти в 2 раза превышает мировой показатель.

Так энергозатраты на производство 1 тонны стали на украинских металлургических предприятиях в 2,2 раза выше чем в Российской Федерации и в 4,8 раза выше по сравнению с Польшей, в 9 раз больше чем в Турции и в 11-12 раз больше чем в Соединенных Штатах. Энергопотребление в расчете на единицу ВВП в США составляет 0,2 - 0,5 кВт часов на один доллар ВВП, а в Украине 1,8 - 2,0 т.е. в 4,9 раз выше.

Обусловлено такое положение дел очень низким технологическим уровнем металлургии Украины, то есть использованием устаревших технологий и агрегатов. Известно, что переход от мартеновского способа производства стали до кислородно-конвертерного позволяет экономить значительное количество энергоресурсов и резко снизить нагрузку на окружающую среду. Именно поэтому развитые страны давным давно отказались от мартенов более 30 лет назад. И только Украина, Россия и Индия продолжают эксплуатировать эту энергоемкую технологию, причем Украине принадлежит первое место по этому негативному показателю:

Cтрана	кислородно-конвертерный	дсп	мартеновский
Австрия	90,4	9,6
Китай	81,6	18,4
Япония	73,6	26,4
Германия	69,3	30,7
Россия	61,6	16,3	22,1
Индия	57,2	38,9	3,9
Украина	49,8	6,8	43,4

Из таблицы следует, что в развитых странах весь объем стали производят в кислородных конвертерах и дуговых сталеплавильных печах, мартеновское производство сохранилось только в Индии, России и Украине. Доля мартеновской стали в Индии составляет 3,9 в России 22,1 в Украине 43,4.

По прогнозам к 2011 году в Украине доля мартеновского способа снизится с 43,4 до 17%, доля электросталеплавильного способа вырастет с 6,8 до 11%, а основной объем выплавки стали (72%) будет приходиться на кислородно-конвертерный способ.

Как следствие технологической отсталости готовая металлопродукция Украины оказывается неконкурентоспособной на внешних рынках. Украина вынуждена продавать ее по заниженным ценам, а это вызывает антидемпинговые судебные процессы, в результате которых Украина ежегодно теряет миллиарды долларов.

Таким образом для обеспечения развития металлургических предприятий Украины нужно добиться проведения следующих мероприятий:

• снижение материальных и в первую очередь энергетических затрат при производстве металлопродукции;
• реконструкции производства на основе внедрения новых технологий и оборудования;
• активный инновационно-инвестиционной политике при селективной направленности мероприятий;
• оптимизации кадрового потенциала предприятий и внедрения новых методов управления.

Стратегия роста позволит металлургическому производству успешно функционировать в рыночной конкурентной среде.

Современное производство черных металлов характеризуется технологической схемой, которая представлена на рис.1.1.

Описание отдельных элементов этой схемы является задачей настоящего лекционного курса.

 

Рис.1.1. Сема производства продукции на ПАО “Алчевский металлургический комбинат”

 

I.ЛЕКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

СЫРЬЕ И ЕГО ПОДГОТОВКА К ПЛАВКЕ

Для производства черных и цветных металлов применяют различные сырые материалы, являющиеся полезными ископаемыми, или приготовленные материалы, а также отходы металлургического производства.