Висоцький О.С., Крапівний В.М. (укл.) Системи технологій промисловості - файл n1.doc

Висоцький О.С., Крапівний В.М. (укл.) Системи технологій промисловості
скачать (6287.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc6288kb.06.11.2012 19:09скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7



Міністерство освіти і науки України

Кіровоградський національний технічний університет

Кафедра » Матеріалознавство та ливарне виробництво»
СИСТЕМИ ТЕХНОЛОГІЙ ПРОМИСЛОВОСТІ
Посібник з дистанційного навчання для студентів спеціальностей

1. Фінанси і кредит – 6. 030508

2. Облік і аудит – 6. 030509

3. Економіка підприємства – 6. 030504

4. Управління персоналом та економіка підприємства 6.030505

Укладачі - доцент кафедри МЛВ О.С.Висоцький; професор кафедри МЛВ В.М.Крапівний.


2007

В С Т У П

Економіка України являє собою багатогалузевий народногосподарський комплекс.Народне господарство України має переважно індустріальний характер, доля промислового виробництва складає біля половини в національному доході. Тривалий час економіка республіки була складовою частиною народногосподарського комплекса СРСР і розвивалася в нерозривному звґязку з економіками інших союзних республік. В сформованому загальносоюзному розподііллі праці, найбільшого розвитку на Україні отримали галузі, для яких на її території існують найбільш сприятливі умови. В результаті по виробництву ряду важливих видів продукції (чавун, сталь, вугілля, цукор та інші) на душу неселення Україною досягнуто високого рівня.

З руйнуванням міждержавних звґязків після розпаду СРСР економіка України зустрілася з проблемами порушення кооперації між підприємствами ьа забезпечення окремими видами ресурсів (нафта та нафтопродукти, лісні матеріали, кольорові метали, бавовна, тканини, машини, обладнання і т.п.) Виникла гостра проблема структурної перебудови економіки України, тому що продукція, яка не може повністю реалізуватись на території республіки, здебільшого не конкурентноздатна в інших країнах з причин невисокої якості, високої матеріалоємності та вартості.

В питаннях прискорення науково-технічного прогресу тьа структцрної перебудови на перше місце виступає технологія промислового виробництва. Для визначення найбільш ефективних напрямків науково-технічного прогресу та впровадження прогресивних технологічних процесів потрібне знання економісстами основ промислової технології. Розуміння сутності технологій допомагає більш повно аналізувати господарську діяльнісьб підприємств, галузей та всієї промисловості в цілому.

В навчальному процесі ми розглянемо технологічні процеси, які широко використовуються в промисловому виробництві України, звернемо увагу на характеристику сировини і продуктів різних галузей, принцип дії машин та верстатів, а також техніко-економічні характеристики процесів та обладнання.

ГОЛОВНІ ПОНЯТТЯ І ВИЗНАЧЕННЯ

Сучасні виробнгицтва характеризуються значним ступенем спеціализації, що визначає формування галузей промисловості.

Галузь промисловості – це сукупність підприємств, виготоввляючих сходу по сировині і призначенню продукцію, використовуючих побідні технологічні процеси та обладання. Спеціалізовані галузі промисловості обґєднуються в комплексні галузі (енергетика, машинобудування, металургія, паливна, хімічна, легка, харчова промисловості та інші).

За принципом фактичного використання продукції в народному господарстві промислові галузі подііляються на дві групи:

За характером дії на предмет праці галузі поділяються:

на добуваючі і оброблюючі.

Добуваючі галузі спеціалізуються на видобутку корисних копалин. Оброблюючі галузі переробляють продукцію добуваючих галузей та сільського господарства.

Робота окремого підприємства базується на виробничому процесі, який представляє собою сукупність всіх дій людей і знарядь виробництва, які необхідні для виготовлення виробів.

Якісний аналіз господарської діяльності підприємств і галузей, забезпечення найвищої ефективності виробництва при найменших затратах праці, машинного часу, сировини, матеріалів, енергії можливі лише при наявності глибоких знань по технологіх та організації виробництва.

Т е х н о л о г і я - це наука, яка вивчає способи і процеси виробництва предметів споживання та засобів виробництва. З точки зору виробництва, технологія (технологічний процес) - це частина виробничого процесу, повґязана з послідовною зміною стану, властивостей, форми і розмірів предметів праці, яка виконується при виготовленній готової продукції.

В залежності від процесів, що проходять при виготовленні готової продукції технології поділяються на: механічні, хімічні, біологічні, радіаційні, високотемпературні та інші.

Одним з найбільш розповсюджених є механічні технології при яких проходить зміна форми і розмірів заготовки без зміни складу та внутрішньої будови матеріалу. В результаті хімічних технологій якісно змінюється будова і склад сировини.

Сучасні промислові виробництва базуються на ряді таких типових технологічних операцій, як подрібнення, механічна обробка, плавлення, хімічна взаємодія, хімічний синтез, утворення нерознімних зґєднань. За результатами наукових досліджень та розробки нової техніки, технологія промислового виробництва постійно вдосконалюється. Машини та механізми є невідґємними частинами виробництва, але вони використовуються лише в конкретних технологічних процесах і проявляються лише через них.

Таким чином, технологія визначальним елементом науково-технічного прогресу в народному господарстві.

Головним показником для економічної оцінки технологічного процесу є собівартість продукціх, яка враховує затрати, безпосередньо звґязані з процесом виробництва.

С о б і в а р т і с т ь - це сукупність матеріальних і трудових затрат підприємства на виготовлення і реалізацію продукції, виражена в грошовій формі. Вивчення структури собівартості продукції дозволяє визначити резерви виробництва та інтенсифікації технологічних процесів.

В залежності від широти неменклатури, регулярності і обґєма випуска виробів, сучасне виробництво поділяється на різні типи: о д и н и ч н е, се р і й н е та м а с о в е.

Одиничне виробництво характеризується широтою номенклатури та малим обґємом випуска виробів. Виготовлення та обробка деталей виконується робітниками високої кваліфікації на універсальних верстатах. В одиничному виробництві продуктивність праці значно нижча, а собівартість продукції вища, порівняно з виробництвами інших типів.

В серійному виробництві виготовляється продукція партіями із періодичним повторенням. Обробка деталей виконується на універсальних та спеціалізованих верстатах з використанням спеціальних пристосувань.Серійне виробництво не вимагає високої кваліфікації робітників, так як обмежена номенклатура виробів сприяє швидкому надбанню трудових навичок.

В масовому виробництві виготовляються однакові вироби у великій кількості на протязі тривалого часу, при цьому на кожному робочому місці виконується одна операція. Обладнанням служать верстати–автомати та автоматичні лінії, які оснащені спеціальними інструментами та пристосуванням.
ДОБУВАННЯ СИРОВИНИ І ПАЛИВА

Для України характерна наявність різноманітних корисниї копалин, їх вигідне територіальне розмііщення. На території України розвідано більше 40 видів корисних копалин, які добувають більш ніж в 4000 родовищах, 5% світового обсягу.

Сировиною називають природні і штучні матеріали, які використовуються для виробництва продукції.

Класифікація сировини

Сировину класифікують за такими ознаками:

  1. За агрегатним станом сировину поділяють на: тверду (руди, вугілля, камінь та інші), рідку (нафта, розчини солей, кислоти, вода), газову (природний, коксовий гази, повітря).

  2. За походженням сировини - мінеральна, рослинна, тваринна.

Мінеральна сировина різноманіітна і подяліється на рудну (залізні, марганцеві, мідні, алюмінієві – з яких виробляють метали).

нерудна – граніт, базальт, мрамор, вапняк, пісок, доломіт (використовується у будівництві).

Паливно-горюча камґяне вугілля, нафта, природний газ, торф.

Хімічна апатити, калійні солі, сірка, фосфорити.

Гідромінеральна підземні мінералізовані води, розсоли, прісна вода.

Рослинна сировина – наземні та підземні частини рослин з яких виготовляють продукти харчування, промислового і побутового призначення.

(льон, конопля, бавовна, деревина, картопля, буряки, зерно, фрукти).

Тваринна сировина – молоко, мґясо, шкіра, вовна, хутро, яйця…

З цієї сировини виготовляють продукти харчування.
За походженням сировину поділяють на: природну, штучну,вторинну.

До природної сировини відноситься: вугілля, нафта, руда, вовна, льон, овочі, зерно.

Штучна сировина – це сировина, яка одержується у повному технологічному процесі і для того виробництва є кінцевою продукцією.

Чавун – кінець доменного виробрництва і є сировина для одержання сталі.

Вторинна сировина – це відходи і побічна продукція.

При виробництві чавуну - є шлак, який використовують у будівництві.

  1. За цінністю сировина поділяється на: основну і допоміжну.

Основна сировина – складає матеріальну основу виготовленої продукції.

Метал – машини; деревина – меблі, текстильні волокна – тканина.

Допоміжна сировина - не складає матеріальної основи виробленої продукції, але надає їй відповідні властивості, якість, забезпечує нормальний хід технологічного процесу (спеції для мґяса, барвники до тканини, змащувальні мастила до машин) – вода для охолодження домни.

Мінеральна сировина - 300 хімічних елементів, 3000 мінералів.

Скупчення гірської породи, що має промислове значення називається родовищами корисних копалин.

Родовища корисних копалин є різні за формою, розмірами і глибиною залягання.

Форми родовищ корисних копалин

Мінеральна сировина перед використання потребує відповідної підготовки:

  1. Подрібнення сировини це поділ великих кусків на менші розміри можуть бути різними в залежності від технологічного процесу.

Мінеральну сировину подрібнюють розбиванням, розколюванням розтиранням. Для цього використовують дробарки, різальні машини, млини.

  1. Сортування сировини – це процес при якому сировина ділиться за розмірами на фракції.

Для цього використовують машини грохоти – машини з ситами різних отворів.

  1. Збагачення сировини - це процес виділення корисних елементів від пустої породи. Збагачують тверду, рідку і газоподібну мінеральну сировину.

Для збагачення гірських порід – застосовують такі способи: флотація, гравітація, магнітна сепарація, рудорозбір та промивання водою.

а) Рудорозбір грунтується на фізичних властивостях сировини – колір, блиск, коефіцієнт тертя. При промиванні водою вимивається глина, пісок.

б) Гравітаційний спосіб – грунтуєтиься на різній швидкості падіння частинок у воді, повітрі та вґязких ріідинах залежно від їх питомої ваги.

в) Флотація - грунтується на змочування частинок у воді. Мінерал не змочується – спливає на поверхню води.








Для покращення процесу через пульпу (руда з водою) пропускають повітря. Цим способом збагачують залізні руди, кольорових металів, марганцеві, вугілля і інші.

г) Магнітне збагачення – використовують для руд, які мають магнітну проникність. Використовують магнітні сепаратори – барабанного типу, шківного типу.

електромагніт верхній транспортер

























нижній транспортер

д) Агломерація – процес спікання рудного пилу і концентратів у великі пористі куски, які називають - агломератами.
МІНЕРАЛЬНО-СИРОВИННІ РЕСУРСИ УКРАЇНИ

Паливні ресурси України найбільш широко представлені камґяним вугіллям, промислові запаси якого сконцентровані в Донецькому та Львівсько-Волинському басейнах.

Донецький басейн в межах України займає площу 50 тис.км2 і має балансові запаси вугілля 48,8 млрд.т., при прогнозованих запасах до 240 млрд.т. Виявлено 330 вугільних пластів, з яких 2/3 мають потужність 0,3 – 0,45 м. Біля 50% всіх запасів приходиться на вугілля високоякісних марок.

З 1954 року розробляються 5 родовищ Львівсько-Волинського басейну, балансові запаси якого складають 970 млн.т. Промислове значення мають 12 пластів потужністю більше 0,6 м на глибині 300 – 1200 м.

Важливим видом місцевого палива є буре вугілля, родовища якого зосереджені на правобережжі Дніпра (Олександрійське, Ватутінське, Коростишевське, Новомиргородське родовища). Потужність вугільних пластів до 18 м (в середньому 2 – 6 м), глибина залягання 10 –120 м (середня 60 - 80), балансні запаси вугілля складають 2,4 млрд.т.

На території України три нафтогазоносні регіони - Карпатський, Дніпропетровсько-Донецький та Кримський, потенцийні ресурси яких оцінюють

у 8,4 млрд.т. умовного палива. Нафтяні залежі розміщуються на глибині до 4500 м, газові до 5000 – 5800 м. З 285 нафтових та газових родовищ 85% малі (ніж 10 млн.т. умовного палива).

Можливість нарощування сировинної бази за рахунок відкриття значних покладів нафти і газу на сухопутній території України обмежена.

Має перспективу розробка родовищ нафти і газу в акваторії Чорного і Азовського морів, але ці роботи потребують значних капітальних вкладень.

Рудні ресурси України представлені покладами залізних, марганцевих, ртутних, свинцевих, титанових, хромітових, нікелевих , золота та інших руд.

Великі запаси та якість залізних руд визначає високий рівень розвитку чорної металургії України. Одним із найбільших в світі є Криворіжський залізорудний басейн з промисловими запасами біля 18 млрд.т. Основним видом руд тут є гематит з вмістом до 46% Fe2O3, 5 – 6% FeO, 38 – 42% SiO2. В межах басейну значні запаси бідних руд з вмістом 22 – 38% заліза – залізнистих кварцитів (Долинський). Залізні руди залягають на глибині до 2,5 км при потужності рідних тіл до 120 м.

Запаси Керченського залізовудного басейну складають до 1,5 млрд.т. і залягають на глибині 5 – 15 м. при потужності пластів від : до 16 м. По якості керченські руди значно поступаються криворіжським (більший вміст шкідливих домішок, менший вміст заліза), але ефективність їх використання визначається низькою вартістю добування (Бурий залізняк 2Fe2O3 · 3Н2О, 55% Fe).

Марганцеві руди на Україні зосереджені в одному з найбільших в світі Нікопольскому басейні, промислові запаси якого складають 2,1 млрд.т при потужності рудоносного пласта 1,5 – 5 м на глибині 15 – 140 м.

Україна має багаті та різноманітні запаси нерудної сировини. Промислове значення мають родовища сірки та калійних солей (Калуш) в Передкарпатському басейні, камґяної солі в Донбасі та Закарпатті, графіту в с.Завалля Кіровоградської області.

Республіка багата ресурсами нерудної сировини. Значні запаси флюсових вапняків і доломітів розробляються в Донбасі та в Криму. Ресурси цементної сировини представлені карбонатними породами (вапняк, крейда, маргелі), запаси яких складають 2,3 млрд.т., глинами (580 млрд.т.), гіпсом (42 млн.т.) в Донецькій, Харьківській, Ровенській, Хмельницькій та Львівській областях. Особливо Україна багата камґяними будівельними матеріалами, розвідані запаси яких перевищують 7,8 млрд.м3. Як будівельні матеріали переважно використовують кристалічні породи Українського щита (граніти, базальти, гнейси та інші).

Видобуток корисних копалин виконується шахтним (підземним) та відкритим способами. Вид добування визначається, головним чином, глибиною залягання покладів. З економічної точки зору собівартість добування відкритим способом в 2 – 4 рази нижча в порівнянні з шахтним.

ШАХТНЕ ДОБУВАННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН

Шахта – це гірниче підприємство, яке веде підземну розробку корисних копалин. Близько 75% вугілля та 25% залізної руди на Україні добувають шахтним способом. В Криворіжському басейні найбільша шахта “Гігант глибока” має продуктивність до 7,4 млн.т. руди за рік, в Донбасі – шахта “Красноармійська” до 4 млн.т. вугілля. Найбільшою за глибиною (1300 м) на Україні є вугільна шахта “Петровська” Донбасі.

На рис.1 схематично показаний розріз шахти. Будівництво шахти розпочинають з утворення головного шахтного ствола (1) діаметром 4 – 8 м. Стінки ствола зміцнюють бетоном, металевим або деревґяним кріпленням. Через свтол в шахту подають вертиляційне повітря, спускаються і піднімаються люди, корисні копалини, пуста порода, обладнання та матеріали. Шахта має до семи допоміжних стволів (2) на відстані від кількох десятків метрів до 2 – 3 км через які відкачуються вентиляційне повітря та грунтові води. Підйом та опускання людей та вагонеток з грузами проводиться по стволу в шахтних клітях підйомною машиною (3). Переміщення шахтної кліті виконується канатами, що переміщуються по шківам на копрі (4) шахти.

3


2










1

5








4 – 8 4











1 – ствол (стовбур) – гловний вентиляційний

2- підйомна машина

3 – копер

4 – штрек

5 - забій

Розробка корисних копалин проводиться через штреки (5) - горизонатальні виробки по яким переміщуються люди, транспортуються грузи, подається вентиляційне повітря. По штреках до стволів добута порода переміщується в вагонетках обґємом 0,9 – 4 м3 за допомогою шахтних електровозів. Безпосередньо корисні копалини добуваються в забоях. На вугільних шахтах ця робота виконується переважно вугледобувними комбайнами. Рудні копалини мають вищу міцність і відділяються від масивів переважно за рахунок енергії вибуху. Для цього бурильними машинами, які приводяться в дію стисненим повітрям, в породі утворюють отвори діаметром 42 – 75 мм і довжиною 2 – 4 с (шпури). За зміну бурильна машина виконує 20 – 60 м шпурів. В утворені отвори встановлюють піропатрони з вибухівкою та детонаційними шнурами. В якості вибухової речовини в шахтних виробках використовують амоніт – суміш аміачної селітри з 5 – 25% тротилу.

Для захисту від обрушення породи шахтні виробки укріпляються щитами і кріпильними рамами. Найбільш розповсюдженим, дешевим, легкооброблюємим матеріалом є соснова та ялинова деревина, недолік якої мала довговічність внаслідок швидкого гниття.

Металеве кріплення із-за високої вартості та інтенсивної корозії має меньше розповсюдження.

Для нормальної роботи шахти необхідне матеріальне забезпечення наземних служб. За добу в шахту в середньому подається 50 – 200 м3 кріпильного лісу, 500 –2500 кг вибухових речовинг, 50 – 250 тис.м3 стисненого повітря, 100 – 200 тис. кВт.год електроенергії. На кожного підземного робітника за хвилину в шахту подається 6 м3 повітря, яке виносить пил та шкідливі гази. На 1 т. добутого вугілля з шахт Донбасу відкачують до 2,8 м3 води.

Нафту, природний газ, воду видобувають за допомогою свердловин. Нафта і гах піднімаються на поверхню трубами з певним тиском. Найефективнігщим являється фонтанний спосіб. Це коли нафта виходить під дією пластового тиску. А потім засоствують компресорний або помповий спосіб.
ДОБУВАННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН ВІДКРИТИМ СПОСОБОМ

Відкрите добування проводиться безпосередньо на поверхні землі. В його результаті утворюється гірнича виробка у вигляді заглиблення – карґєр.

Перед початком відкритого добування проводиться значна підготовка території – вирубування лісових насаджень, перенесення доріг, випускання навколишніх водоймищ, осущення.

При відкритому добуванні корисних копалин найбільший обґєм робіт складають вскритні роботи. Вони полягають в переміщенні

Лекція № 3

МАТЕРІАЛИ І ПРОДУКТИ ЧОРНОЇ МЕТАЛУРГІЇ

Технологічна схема чорної металургії включає в себе слідуючв виробництва:

а) доменне виробництво – переробка залізної руди в чавун;

б) сталеплавильне виробництво – переробка чавуну та скрапу (металобрухт) в сталь;

в) прокатне виробництво – переробка стальних злитків (виливків) в прокат (лист, круг, труби, рейки).
Чавун – сплав Fe з С вмістом вуглецю від 2,14% до 6,67%.

Чавун одержують у доменних печах відновленням з руди заліза з наступним насиченням його вуглецем.

Матеріали, що застосовують для одержання чавуну:

Основними матеріалами для отримання чавуну являються: шихта в яку входять залізна руда, паливо, флюси.

  1. У доменному виробництві застосовують слідуючі залізні руди:

    1. Магнітний залізняк Fe2О4 (магнетит) містить в собі 50-70% заліза.

    2. Червоний залізняк Fe2О3 (гематит) вміст 60% Fe- Криворізький басейн.

    3. Бурий залізняк 2FeО3 · Н2О до 55%Fe (гідрат окисі Fe) Керченське родовище.

    4. Шпатовий залізняк FeCO3 (вуглекисла сіль) 30 – 40% Fe .

    5. Окислені руди 28- 35% Fe Кр.Ріг - Долинська.

Перед використанням залізну руду підготовлюють по слідуючій технології:

  1. Проводять подрібнення.

  2. Збагачення (флотація) для зменшення пустої породи.

  3. Магнітна сепарація.

  4. Спікання – отримують агломерат при температурі- 1300 – 15000С.

(40 – 50 % руди + 15 – 20% вапно- флюс + вугільний порох).

Застосування агломерату дає змогу підвищити продуктивність на 10 – 25% економити до 10 – 20% коксу.
2. Паливо

Паливо у доменному виробництві виконує дуже важливі функції:

а) виділяє велику кількість тепла;

б) вуглець палива бере участь у реакціях відновлення руди.
Вимоги до палива – повинна бути висока теплопровідність, пористість,

міцність і малий вміст Р і S.

Роль палива і відновлювача в доменному виробництві виконує кокс.

Кокс – це продукт спікання при температурі 1000 – 11500С без доступу повітря камґяного вугілля. Кокс – отримують в кокосових батареях з високоякісного антрацити з вмістом вуглецю “С” до 90 – 98%, і температура згорання до 20000С.

До складу коксу входять 80 – 90% С, 8 – 12 золи; 0,5 – 2% S і Р.

В собівартості виробництва чавуну затрати на кокс складають до 50%.

Деревяне вугілля застосовують для космічних апаратів, там немає “S”.

Також застосовують природний газ (метан СН4 або мазут )

3.Флюси – застосовують для сплавлення в шлак пустої породи з руди, золи палива і виділення їх з доменної печі.

Флюси – це хімічні сполуки з лужними властивостями до них відноситься вапняк СаСО3.Він у доменному процесі активно реагує з шкідливими домішками Р і S і утворює сполуки у вигляді шлаку.

II. Будова доменної печі (ДП) і її робота

Доменна піч працює за принципом зустрічного руху двох потоків “вниз” – потік шихти “вверх” – потік газів за відновлювальними властивостями (СО1Н2). Д.П. є піччю шахтного типу до 70 м висотою і діаметром 5 м. Це стальний конус всередині футерований вогнетривкою цеглою.
Для горіння палива в ДП через фурми подають під тиском 0,25 МПа повітря.

Витрати повітря на 1 т. чавуну 3000 м3/хв.

За добу виплавляє 3000 т. (10 – 18 випусків) через 0,5 год.

Через колошник у домену піч завантажують шихту через засипний аппарат. Нижче розміщена шахта, має форму зрізаного конуса розширеного до низу. Це дає змогу шихті легко опускатись. Шахта закінчується розпаром (6), заплечики далі. Поди у верхній частині де розміщені фурми через які подають нагріте повітря збагачене киснем (60 ) Дно горна називається подом. На рівні поду розміщена льотка для випуску чавуну. А нижче фурм (отворів) розміщена льотка для випускання шлаку. Доменна піч працює 6-8 років – компанія.

Доменний процес. В фурм “С” коксу взааємодіє з киснем дуття,згорає і температура підвищується до 18000С.

С + О2 СО2 +Q – реакція горіння

СО2 + С = 2СО + Q

Вуглекислий газ СО2 взаємодіє з “С” коксу і утворює окись вуглецю.

СО2 + С ? 2СО + Q – основний відновлювач горіння .

  1. Реакція відновлення. 3. Реакція навуглецювання і утворення чавуну.

  2. Реакція шлакоутворення.

III. ПРОДУКТИ ДОМЕННОГО ВИРОБНИЦТВА

До них відносяться:

  1. Чавун переробний - використовується для виплавки сталі в рідкому стані в міксерах подається в мартеновську або конверторну піч.

Його хімічний склад: 3,8 – 4,5% С; 0,3 – 1,2 % Si

  1. Чавун ливарний - використовується в ливарному виробництві для повторного переплаву (в вагранках)

Хімічний склад : 3,5 – 4,6% С; 0,8 – 3,6%Si; 0,12% S і до 0,06% Р.

  1. Феросплави – FeMn – 75%,Fe Si – 25%, FeCr – 60%, FeV – 30%.

  2. Колошніковий газ – використовують для підігріву повітря і опалення коксових батарей (СО, СО2, Н2, СН4, N2) та приміщень.

  3. Доменний шлак

На 1 тону чавуну – 0,6 т шлаку, 30 –40% SiO2, 40 –50% - СаО, 10 – 220% Аl2O3.

При виробництві ливарного чавуну продуктивність знижується на 15%, а феросплавів в 2,5 раз.

Спец. чавуни - леговані (Si i Mn).

Леговані чавуни – Cr, Ni, Si – для агресивних середовищ

IV. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ ПОКАЗНИКИ

  1. Коефіцієнт використання користного обґєму КВКО

, де

V – корисний обґєм печі, м3 (5000 Кр.Р);

Р – середня добова проудктивність печі, т (5000 – 10000 тон за добу)

КВКО повинно бути 0,5 – 0,7.

2. Питомі витрати коксу чим менше ти краще

К = = < 0,5 – 0,6, де

А - витрати коксу за добу, т.;

Р – середня добова продуктивність, т.

3.Розхідні коефіцієнти на 1 т. чавуну – потрібно 1,7-2 т руди,

500 –700 кг коксу, 300-700 кг флюсів, 3,3 т . повітря.

I - бункер

доменний 3

III газ



реакція 4



відновлення

шихта 3000

4000

II 7000

кокс,тверд

реакція гарячі залізо10000

навуглецю- гази 2 1


вання потік шихти 6








I 18000





реакція реакц.шлакоутв.21000 7


горіння

1350 9

шлак чавун


15000







чавун

13 11 10 8 12
2 – похилий скіповий підіймач;

3 – засипний пристрій;

4 – колошник;

5 – шахта (підготовка сировини);

6 – распар (циліндрічний) – плавляться і перетворюються в шлак

пуста порода і флюси;

7 – заплечики (зрізаний конус до низу) ,закінчується процес шлакоутворення:

8 – горн печі;

9 – фурми (віддувається повітря);

10 – фудамент печі ;

11 - под – дно горна;

12 – чавунна льотка (випускають через 3-4 год);

13 – шлакова льотка (випускають через 0,5 - 1 год).

ВИРОБНИЦТВО СТАЛІ

Сталь – це сплав Fe з С вміст якого до 2,14%. Сутність сталеплавильного виробництва полягає у зниженні в чавуні і металевому лому “С” та домішок за рахунок окислення.

Сталь по зрівнянню з СЧ має кращі механічні і технологічні властивості і є основним конструкційним материалом. Виготовляють відливки кують, штампують, добре обробляютьсссся різанням. Сталі застосовують 95%.

Сировина для виробництва сталі

Сировиною являється переробний чавун (рідкий) скрап, флюси, паливо. Процентне співвідношення залежить від способу переробки.

Якщо для одержання сталі застосовують тільки тверду шихту – то такий процес називається скрап- процесом.

(Мартеновські і електропечі).

Якщо для одержання сталі використовують рідкий чавун (15-40%) , скрап і руду то такий процес називається – скрап-рудний.

Такий процес характерний для 3-х сплавів.

Вводять розкислювачі – для виведення із сталі кисню – Аl, Mn, Si (феросплави).

Флюси – для виведення із сталі золи, пустої породи, шкідливих домішок – це такі як вапно, доломіт, вапняк.

Паливо – при мартенівському способі: кокс, мазут, природний , коксовий і доменні гази, вугільний пил.
Виробництво сталі у кисневих конвертерах

Киснево- конвертерний процес полягає в продувці рідкого чавуну киснем.

Продувають рідкий чавун технічно чистим киснем під тиском 1,5 МПа.

Сировиною являється рідкий чавун і скрап не більше (30%) + вапно, розкислювачі, плавиковий шпат (СаF2), легуючі елементи.

Кисневі конвертери є стаціонарні і обертові в них виплавляють 35% металу. Конвертер має форму груші і може повертатися на цапфах біля горизонтальної вісі на 3600С.

3 1. Стальний корпус (лисова сталь)


5 4 2. Футеровка.


3. Горловина для заливки чавуну

2 4. Льотка для випуску сталі

5. Фурма



6 6. Цапфи




Об’єм – 100-400 т. продукції



кисень


















Виплавляють тільки сталі звичайної якості.

Вмістимість рідкого чавуну – 130 – 150 т.

Перед плавкою конвертор нахиляють і через горловину загружають скрап I, II – загружають вапно, потім заливають рідкий чавун t = 1250 –14000C (III). Потім конвертор повертають в вертикальне положення (IV) і продувають через водоохолоджуючу фурму кисень на протязі 12-22 хв. одночасно завантажують вапно, боксит. продувка киснем 12-22 хв.

I завантаження II завант.вапна IV

скрапу III бурий дим

тем-ра 24000С


проходить окислен.






рідкий чавун




Потоки кисню проникають в метаал, який починає перемішуватись в конверторі, а також із шлаком. Кисень окислює Si, Mn, C в металі і їх кількість знижується. Розігрів ванни проходить за рахунок виділення тепла при окисленні домішок.

Подачу кисню припинюють, коли вміст “С” відповідає , зливають метал V, потім шлак VI. Сталь розкислюють у ковші. Продуктивність 250 тонного конвертора – 1200 тис. т. в рік.
Виробництво сталі у мартенівських печах
  1   2   3   4   5   6   7


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации