Андрей Смирнов
Время чтения: ~8 мин.
Просмотров: 0

Основы металлургического производства — файл 1.doc

Минеральная вата

Минеральная вата — самый известный материал для теплоизоляции. Изготавливают этот материал из расплавленного стекла горных пород и пропитывают водоотталкивающим маслом. Как правило, такой утеплитель производится в виде плит или матов.

Существует несколько разновидностей минеральной ваты, в зависимости от сырья, из которого она изготовлена:

  • стекловата. Стекловату изготавливают из стекловолокна, которое получается в результате смешивания битого стекла и минерального сырья (песок, доломит, известняк). Стекловата отличается высокой химической стойкостью и выдерживает температурный диапазон от -60 до +500 градусов;
  • шлаковата. Шлаковату изготавливают из расплавленного доменного шлака. Температурный диапазон составляет от -50 до +300 градусов;
  • каменная вата. Изготавливается из расплавленных габбро – базальтовых горных пород. Температурный диапазон составляет от -45 до +600 градусов;
  • базальтовая вата. Для изготовления ваты используют габбро и диабаз. Базальтовая вата не содержит доменные шлаки и добавочные вещества. Температурный диапазон составляет от -190 до +1000 градусов.

Стадийность процесса

Сам процесс обогащения состоит из двух стадий.

Дробильня

Первоначальные крупные куски руды помещают в специализированное устройство, в котором они дробятся.

Молотковая дробилка

Шлак более хрупкий и с легкостью отделяется крупными кусками от породы.

Электромагнитные фильтры

На этой стадии, очищенную от крупных кусков шлаков породу помещают в огромный электромагнит. Частицы метала примагничиваются к стенкам. Те куски, в которых шлака больше чем металла, неспособны примагнититься. Таким образом, достигается более тщательная очистка, где отсеиваются нерациональные для дальнейшего производства кусочки металла.

Цикл повторяется до тех пор, пока мастера не получают желаемой степени чистоты металла. По ее достижении, руда отправляется на металлургическое производство. Там очищенная руда переплавляется, полностью очищаясь от шлаков, на выходе образуется чугун. В зависимости от состава, чугун бывает литейный и передельный.

Черная металлургия

К черной металлургии относят отрасль тяжелой промышленности, включающая в свою технологию саму добычу материала, обработка сырья, наполнение производства вспомогательными материалами и топливом.

Кроме того, к черной металлургии относится окончательный выпуск продукции и его переработка. К этому виду отрасли относят:

  • получение основного сырья;
  • обогащение первичного материала (марганцевой и железной руды);
  • выплавка чугуна, а также высококачественной стали;
  • выполнение огнеупорных материалов;
  • наполнение производства вспомогательными материалами (известняк);
  • производство изделий из металла для собственного пользования.

Черная металлургия – это основа всей промышленности машиностроения. Черные металлы широко применяются в строительстве и для нужд человека.

По концентрации черного металла Россия занимает лидирующую позицию в мире по сравнению с другими промышленно развитыми странами.

В структуре черной металлургии важное место занимает этап производства чугуна и стали до момента проката. Кроме этого, производство основывается на подготовке самой руды к переплавке, а также проведению обогащения

Для производства чугуна, кроме руды, требуется подготовка топлива, огнеупорных материалов, которые помогают добиться у металла его высокопрочных качеств. К технологическому топливу чаще всего относят кокс, для его производства используется коксующий уголь высокого качества.

Как получают металл в промышленности

Способ производства металла во многом зависит от его распространения в недрах земли. Добыча в основном происходит в виде руды с определенным процентным содержанием элементов. Богатые руды могут содержать до 90% металла. Бедные руды, которые содержат всего 20-30% вещества, перед обработкой отправляют на обогатительную фабрику.

В чистом виде в природе встречаются только благородные металлы, которые добывают в виде самородков различного размера. Химически активные элементы встречаются либо в виде простых солей, либо в виде полиэлементных соединений, которые имеют очень сложное химическое строение, но в основном достаточно просто разлагаются на составляющие при определенном воздействии. Металлы средней и малой активности в природных условиях образуют оксиды и сульфиды. Реже их можно встретить в составе сложных кислотно-металлических соединений.

Перед получением чистого металла зачастую производится одна или несколько процедур разложения сложных веществ на более простые. Гораздо проще выделять один продукт из двухэлементного соединения, чем из многоэлементного сложного образования. К тому же технологический процесс требует тщательного контроля, который очень сложно обеспечить, когда речь идет о большом количестве примесей с разными свойствами.

Что касается экологической стороны вопроса, то самым чистым можно признать электрохимический способ получения металлов, так как при его проведении в атмосферу не выделяется никаких веществ

В остальном же металлургия является одним из самых вредных для природы производств, поэтому в современном мире уделяется большое внимание проблеме создания безотходного оборудования

Уже сейчас многие заводы отказались от использования мартеновских печей в пользу более современных электрических моделей. Они потребляют гораздо больше энергии, но не выбрасывают в атмосферу продукты сгорания топлива

Очень важной является и вторичная переработка металлов. Для этого во всех странах оборудованы специальные пункты приема, в которых можно сдавать вышедшие из эксплуатации детали из черных и цветных металлов, которые затем отправятся на переработку

В будущем из них изготовят новую продукцию, которую можно будет использовать в соответствии с назначением.

Примечания

  1. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. Общая металлургия / Под ред.. — Учебник для вузов. — 6-изд., перераб. и доп.. — М.: Академкнига, 2005. — 768 с.
  2. Струмилин С. Г. История черной металлургии в СССР. Том 1. — Москва: Издательство Академии наук СССР, 1954. — С. 9. — 533 с.
  3. Беккерт М. Железо. Факты и легенды: Пер. с нем.. — Москва: Металлургия, 1984. — С. 81. — 232 с.
  4. Агрикола Г. О горном деле и металлургии в двенадцати книгах (главах). Под. ред. С. В. Шухардина. — 2-е. — Москва: Недра, 1986. — С. 164. — 294 с.
  5. Губинская Е. П., Костюнник Д. О. Технологии ООО «УГМК-Холдинг». — Верхняя Пышма: УГМК, 2012. — С. 25.

Особенности налогообложения газа горючего природного и газового конденсата

^

Налоговая ставка – твердая, умножается на базовое значение единицы условного топлива (Еут), на коэффициент, характеризующий степень сложности добычи газа горючего природного и (или) газового конденсата из залежи углеводородного сырья (Кс).

Налоговая ставка, установленная для газового конденсата, умножается также на корректирующий коэффициент Ккм.

При расчете налоговой ставки по природному газу произведение базовой ставки, показателя Еут и коэффициента Кс суммируется со значением показателя, характеризующего расходы на транспортировку газа горючего природного (Тг).

Конвертерный метод

В конверторах выплавляют сорта стали для производства автомобильного листа, инструментальной стали сварных конструкций и других стальных заготовок. По качеству они уступают мартеновскими применяются для изготовления менее ответственных изделий.

В них содержится больше примесей, чем при мартеновском изготовлении. Благодаря высокому объему загрузки одной печи до 900 тонн, способ считается самым производительным, поэтому получил широкое распространение.

Производство стали и другого вида металла этим методом основано на продувке жидкого чугуна воздухом или кислородом под давлением 0,3–0,35 МПа, при этом металл разогревается до 1600 градусов. Плавка скоротечна и длится до 20 минут. За это время происходит окисление углерода, кремния и марганца, содержащихся в сырье, которые извлекаются из ванны с расплавом шлака.

Конвертер представляет сосуд ретортообразной (грушевидной) формы, состоящий из стальных листов с футеровкой изнутри. Для заливки чугуна и выпуска готовой стали используется одно отверстие, в него также загружается чугун и скрап.

Рождение стали

Процесс производства

Производится сталь плавкой. Исходным сырьем служат чугун, лом самой стали или чугуна, окатыши, флюсы и ферросплавы.

Сам чугун по природе – недостаточно твердый и хрупкий материал, поэтому имеет ограниченное применение.

Однако, он незаменим в качестве сырья для получения стали. Суть плавки состоит, в случае применения передельного чугуна, в снижении процентного содержания углерода в нем до требуемого уровня.

Выводятся не предусмотренные в конечной рецептуре примеси. Традиционный состав шихты представляет 55% чугуна и 45% стального лома (скрапа). Существует также рудный процесс, когда к компонентам добавляется рудный материал или скрап-процесс для переработки отходов машиностроительного производства.

Чтобы в процессе плавки примеси и углерод легче выводился из состава компонентов, они переводятся в газы и шлак. В первую очередь при взаимодействии чугуна с кислородом железо окисляется, образуя закись железа FeO.

Одновременно окисляются C, Si, Mn и P, при этом происходит отдача кислорода оксидом железа химически активным примесям. К массе шихты добавляют флюс для лучшего растворения металла: известняк или известь, боксит. В качестве топлива используют каменноугольную пыль, жидкий мазут, природный или коксовый газ.

Переплавка на плавильных заводах

Плавильные заводы – специализированные предприятия, цеха которых оборудуют плавильными агрегатами. Они могут быть электрическими или плазменными:

  1. Электрические имеют более высокий КПД, производительны и безопасны в использовании.
  2. Плазменные имеют более доступную стоимость, но их КПД ниже.

Черные металлы плавки отправляют на производственные предприятия, где металл повторно используют.

Современная технология переплавки состоит из нескольких этапов.


Сначала в стальной ковш, на поверхность которого нанесено специальное покрытие, насыпают металлолом.

Затем в ковш заливают чугун в расплавленном виде и продувают кислородом.

Качество стали ухудшают входящие в ее состав:

  • сера;
  • кремний;
  • фосфор.

Именно сера и фосфор способствуют тому, что сталь будет ломаться при низких и высоких температурах

По этой причине поэтому важно избавиться от ненужных примесей еще на стадии переплавки лома. Для их выжигания используют специальные присадки

Чем меньше посторонних компонентов содержит сталь, тем она качественнее. Придать ей особые свойства позволяет включение

  • ванадия,
  • хрома,
  • кобальта,
  • никеля.

На крупных предприятиях металлолом не только переплавляют, но и прокатывают, делая слитки. С экономической точки зрения это более выгодно, чем простая переработка. Такую продукцию можно реализовать на рынке в короткие сроки, поэтому крупные предприятия имеют высокую рентабельность.

Если соблюдать технологию производства, то сталь, получаемая на плавильных комбинатах, будет не хуже продукции, которая была получена из руды.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации