Производство чугуна.
Чугун-это сплав железа с углеродом и другими примесями (кремнием, марганцем, фосфором, серой)Массовая доля углерода в чугуне превышает 1,7%.Его выплавляют в доменных печах, в неё загружают шихту-смесь сырьевых материалов, которая состоит из железной руды, топлива и флюсов. В качестве топлива чаще всего используют металлургический кокс.
Сначала сгорает кокс, образуя оксид углерода (4).При этом развивается высокая температура, поскольку сгорание кокса -экзотермическая реакция:
Образовавшийся оксид углерода(4) проходит через раскаленный кокс ,и поглощая теплоту, восстанавливается до оксида углерода (2):
Оксид при высокой температуре легко восстанавливает железо.
Образуется металлическое железо (губчатое) в твердом состоянии. Оно постепенно опускается в более горячую часть печи, поглощает углерод и другие элементы, образуя чугун.
Чугун плавится и стекает в горн.
В доменную печь вместе с рудой попадает и пустая порода, содержащая SмО2 и другие вещества. Все эти примеси - тугоплавки и могут закупорить печь. Чтобы удалить их из печи, переводят их в легкоплавкие соединения(шлак), с помощью флюсов.
Образовавшийся оксид кальция СаО взаимодействует с тугоплавкими оксидами, содержащимися в шихте, и переводит их в легкоплавкий шлак, например:
Чугун и шлак собираются в нижней части доменной печи-горне. Их периодически выпускают из печи.
Из чугуна отливают различные изделия, детали сложной конфигурации.
Чугун имеет особенность: при затвердевании он не сжимается, а расширяется.
Чугун, применяемый для отливки изделий, называется литейным. Из литейного чугуна изготавливают станины машин, маховые колеса, плиты, решетки, художественные изделия.
Производство стали.
Сталь-это ковкий сплав железа с углеродом и другими примесями (металлами, неметаллами).Массовая доля углерода в стали не превышает 1,7 %.
Сталь получают из чугуна и железного лома.
Процесс выплавки стали принципиально отличается от доменного процесса:
Доменный процесс-это процесс восстановления, а выплавка стали- процесс окисления, цель которого –уменьшить содержание углерода и других примесей путем их окисления в массе металла. При этом происходит сложные процессы.
Кислород, содержащийся в руде и поступающий с воздухом в печь для сжигания топлива, окисляет углерод и значительное количество железа:
2С+О2=2СО
2Fe+O2=2FeO
Образовавшийся оксид железа FeO, а также оксиды железа, содержащиеся в металлоломе, при высокой температуре взаимодействуют с кремнием, марганцем, и другими примесями ,содержащимися в чугуне:
Образовавшиеся оксиды взаимодействуют с флюсами, добавляемыми в печь в процессе выплавки стали, и образуют шлаки. Для удаления оксида железа (2),еще остающегося в стали, в расплавленную сталь добавляют раскислители (марганец, ванадий титан)
Оксиды, образующиеся при этом, переходят в шлак.
В процессе получения сталей в них вводят легирующие добавки, используя для этого кобальт, ванадий, хром ,вольфрам, титан и др.)Это дает возможность получать стали с повышенной прочностью ,коррозионной стойкостью, с повышенной изностойкостью.
Используют несколько способов выплавки стали:
Кислородно-конвертерный
Мартеновский
При кислородно-конвертерном способе кислород продувают сквозь расплавленный чугун в специальных аппаратах-конвертерах. Это высокопроизводительный способ, позволяющий получать сталь высокого качества.
При мартеновском способе кислород или воздух пропускают над расплавленным чугуном. При этом окисляется поверхностный слой железа. Однако этот способ менее экономичный, чем конвертерный. Поэтому в последнее время Производство этим способом сокращается.
При электротермическом способе, известном с 1880 г., в качестве сырья чаще всего используется металлом, к которому добавляют немного чугуна. Окисление углерода, фосфора и других примесей осуществляется в основном также кислородом и оксидами железа, содержащимися в металлоломе. Электропечи дают возможность достигать более высокой температуры расплава, чем другие печи, поэтому данный способ чаще всего применяют для получения сталей, легированных тугоплавкими металлами.
Другие работы по теме:
Комплексное и рациональное использование сырья
Комплексное и рациональное использование сырья. В отраслях промышленности существуют различные методы рационального использования сырья. Наиболее важными из них являются: верный выбор сырья, и его комплексная переработка, вторичное использование, качественное первичное обогащение и обработка, использование по максимуму отходов производства.
Кальций 3
Кальций— элемент главной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева атомным номером
Неметаллы 2
Водород Положение в таблице: в главную подгруппу I группы — подгруппу щелочных металлов, а также в главную подгруппу VII группы — подгруппу галогенов.
Окислительно-восстановительный реакции
Окисли?тельно-восстанови?тельные реа?кции (ОВР) — это встречно-параллельные химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, реализующихся путём перераспределения электронов между атомом-окислителем и атомом-восстановителем.
Алюминий металл будущего
Text Красный фосфор – цвет красно-бурый, не ядовит, Не растворим в воде и органических растворителях, атомная кристаллическая решётка,
Азотная кислота основные понятия
Text Text Graphics Азотная кислота HNO3 Презентация Ученицы 9 класса «б» Гончаренко Инны Graphics Применение Graphics - Это вещество было описано арабским химиком в VIII веке Джабиром ибн Хайяном (Гебер) в его труде «Ямщик мудрости», а с ХV века это вещество добывалось для производственных целей. - Благодаря этому веществу русский учёный В.Ф.
Экзаменационные билеты по химии (Ангарск, 2003г.)
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ ПО ХИМИИ Билет№1 1) П.З. и П.С.Х.Э. Д.И.Менделеева. Закономерности изменения свойств элементов малых периодов и главных подгрупп в зависимости от атомного (порядкового) номера.
Основные типы химической связи
сновные типы химической связи Вам известно, что атомы могут соединяться друг с другом с образованием как простых, так и сложных веществ. При этом образуются различного типа химические связи:
Химические свойства кислорода
Химические свойства Кислород - второй по электроотрицательности элемент после фтора, поэтому он проявляет сильные окислительные свойства. С большинством металлов он реагирует уже при комнатной температуре, образуя основные оксиды. С неметаллами (за исключением гелия, неона, аргона) кислород реагирует, как правило, при нагревании.
Платина 3
Цветная металлургия Области применения цветных металлов быстро расширяются, особенно в новейших отраслях машиностроения: в начале XX в. получали всего лишь 15 видов цветных металлов, а в настоящее время — более 70.
Черная и цветная металлургия в России
МЕТАЛЛУРГИЯ РОССИИ. Доля чёрной металлургии в объёме промышленного производства России составляет около 10 %. В состав чёрной металлургии входит более 1,5 тыс. предприятий и организаций, 70 % из них — градообразующие, число занятых — более 660 тыс. человек. По данным на 2008 год, Россия занимала 4 место в мире по производству стали (72 млн тонн в год).
Черная и цветная металлургия России
Text Text Медь Медь Цинк Никель Алюминий Graphics Основная добыча золота в России ведётся в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Основная добыча золота в России ведётся в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. 1-е место- Магаданская область(29 тонн в год) 2-е место-Красноярский край (18 тонн в год) 3-е место-Якутия (13 тонн в год) 4-е место-Иркутская область (12 тонн в год) Graphics
1. 1 Применение биосурфактантов 8
Содержание Введение 7 1 Литературный обзор 8 1.1 Применение биосурфактантов 8 1.2 Классификация биосурфактантов 10 1.3 Физико-химические свойства биосурфактантов 13
Законы электролиза Фарадея
Два закона электролиза — это всего лишь небольшая часть вклада Майкла Фарадея в науку. Электролиз — это совокупность процессов, происходящих при пропускании электрического тока через электролит.
Изобретение электрической сварки металлов
Развитие электротехники вызвало к жизни новый способ обработки металлов — электрическую сварку, впервые применённую в 1867 г. американским электротехником Томсоном.
Века металлов
Люди не зря назвали несколько веков своей истории именами металлов: медный век, бронзовый век, железный век.
ГИА химия 2009 кодификатор
Государственная (итоговая) аттестация выпускников IX классов общеобразовательных учреждений 2009 г. (в новой форме) по ХИМИИ Кодификатор элементов содержания по химии
Металлы
Определение. Химические и физические свойства.
Металлургический комплекс России
Значение. Металлургический комплекс – совокупность отраслей, производящих различные металлы. В его состав входят черная и цветная металлургия. 90% всех металлов, применяемых в современном производстве, - черные металлы, т. е. железо и сплавы, получаемые на его основе. Однако число цветных металлов гораздо больше (их более 70), они обладают очень ценными свойствами.
Серебро
Серебро (лат. Argentum), Ag, химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 47, атомная масса 107,8682.
Натрий
Натрий (лат. Natrium), Na, химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 11, атомная масса 22,98977; относится к щелочным металлам.
Некоторые химические элементы
Written by: Silin K.A. Abbadona Stydio inc. 1995. ~~~~~~~~~ Бор в основном применяется в виде буры. БУРА - натриевая соль тераборной кислоты.Она широко применяется при производстве легкоплавкой глазури для фаянсовых и фарфоровых изделий и особенно для чугунной посуды (эмаль); кроме того, она идет для приготовления специальных сортов стекла.
Утилизация и ликвидация промышленных отходов
Глава 5. Утилизация и ликвидация промышленных отходов § 29. Классификация отходов В процессе производства образуется большое количество отходов, которые при соответствующей обработке могут быть вновь использованы как сырье для производства промышленной продукции. В будущем большая доля потребностей в сырье будет восполняться продуктами переработки отходов промышленного производства.
Дымы металлов
Дымы металлов, обычно невидимые для невооруженного глаза, наиболее часто встречаются при проведении сварочных работ во время испарения присадочной проволоки или базового металла с последующей конденсацией.