Характеристика виробництва підприємств кольорової металургії

1.До кольорової металургіїналежать видобуток і збагачення руд кольорових металів, виплавка з них металів і сплавів, виробництво кольорового металопрокату. В Україні виплавляють важкі (мідь, свинець, цинк, олово, нікель) та легкі (алюміній, магній, титан) кольорові метали та їх сплави. Крім них, галузь переробляє рідкісні (вольфрам, молібден, ртуть), благородні (золото, срібло, платина) метали.

2. Використання продукції обумовлене розвитком інших галузей машинобудування, особливо таких його галузей, як електронна, електротехнічна, радіотелевізійна, приладобудівна та інші види промисловості.

3. Кольорова металургія України розвинена менше, ніж чорна, що зумовлено покладами та енергоємністю виробництва.

4. Розміщення підприємств кольорової металургії зумовлене переважно двома основними факторами – сировинним і енергетичним. У розміщенні підприємств кольорової металургії в Україні виділяються два основних райони: Донецький і Придніпровський.

Основною сировиною для металургійного комплексу є руди чорних і кольорових металів, паливо-енергетичні матеріали, а також нерудні мінерали та матеріали, що використовуються у металургійному виробництві.

Чавунами та сталями називають сплави заліза з вуглецем, які містять у своєму складі легуючі елементи і домішки (Si, Mn, S і P та ін.)

Чавуни містять більше вуглецю (2,14—6,67 %) і домішок, більш крихкі, погано зварюються, але мають добрі ливарні властивості і дешевші за сталі. Їх отримують із залізних руд з використанням відходів промисловості (металобрухту, браку виготовлення виробів із чорних металів тощо).

Отримання чавунів та сталей грунтується на процесах відновлення (зниження ступеню окислення) заліза з його сполук (оксидів), в яких воно міститься (руди, чавун, шихта), з використанням вуглецю (СО), водню (Н2) і коксу (С) в потоці гарячого повітря розжареної печі.

Чавуни виплавляють у доменних печах. Сировиною для отримання чавуну є залізні руди, металодобавки (чавунний брухт, брак чавунного лиття), паливо та флюси. Для підвищення ефективності доменного процесу, зменшення витрат палива і забезпечення якості чавуну, потрібно, щоб руда містила не менше 55 % заліза, мінімум породи і шкідливих домішок (S та P), а також мала певні розміри. Цих вимог досягають за допомогою виконання таких технологічних операцій по підготовці шихтових компонентів до плавки. Шихтою називають суміш сировинних компонентів (рудних концентратів, флюсу, коксу та інших) в певній пропорції, що використовують у металургійних печах і забезпечують якісну плавку.

Як паливо використовують кокс, природний газ, доменний газ, а останнім часом – подрібнене вугілля.

Як флюси в доменному процесі використовують карбонатні мінерали вапняк або доломіт, які сприяють виведенню кремнезему (SiO2) – найбільш поширеного в залізних рудах, а також шлаків — сплавлених рештків породи, золи, палива та інших шкідливих домішок.

Продуктами доменного виробництва є чавуни, шлак, доменний газ і доменний пил.

Чавуни. Залежно від призначення їх поділяють на переробні, ливарні, спеціальні і леговані.

Шлак — розплавлена суміш породи, попелу, рудних домішок, флюсів та ін. Його застосовують для виробництва будівельних матеріалів, мінеральних добрив і т. д.

Доменний газ містить значну кількість горючих газів (СО, Н2), має теплотворну здатність до 950 кал/м3. Після очищення від колошникового пилу використовується в домнах для нагріву дуттьового повітря, а також як паливо.

Сталь – найпоширеніший конструкційний матеріал сучасності. Сталлю називають залізо-вуглецевий сплав, який містить до 2,14 % карбону, а також силіцій (Sі), манган (Mn), сульфур (S) та фосфор (Р). Сталі такого складу називають вуглецевими. Для надання сталям особливих якісних властивостей під час виплавлення або розливання до них додають легуючі елементи — хром (Сг), нікель (Nі), молібден (Мо), ванадій (V), титан (Ті), вольфрам (W) тощо, такі сталі називають легованими.

В сучасній промисловості використовують три основних способи виробництва сталі: киснево-конвертерний, мартенівський і електрометалургійний.

Очищення сталі від домішок, які покращують її якісні властивості, називають рафінуванням.

Готову сталь із сталеварних агрегатів (печей, конвертерів) зливають у розливні ковші, які транспортують до місця розливки. Розливання сталі виконують двома способами: у виливниці; установки безперервного розливання.

Сталі є основною продукцією сталеплавильного металургійного виробництва і основним конструкційним матеріалом машинобудування та інших галузей народного господарства.

Сталі класифікують за такими ознаками: за способом виробництва, за хімічним складом, за якістю, за призначенням, за характером ведення процесу розкислення тощо.

За хімічним складом та за якістю сталі поділяються на вуглецеві і леговані.

 

Контрольні питання

 

1. Дайте загальну характеристику металургійної галузі.

2. Основи технологій чорної металургії.

3. Виробництво чавуну: загальна характеристика і основні процеси.

4. Виробництво сталі. Технологічні процеси отримання сталі. Ефективність технологічних процесів отримання сталі.

5. Вкажіть переваги продукції порошкової металургії.

6. Назвіть і поясніть методи отримання порошків.

7. Які є способи формування виробів із металевих порошків?

Література: основна [2-4];

Додаткова [2, 4, 11, 13-16].