рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Производство магния. Магниевые руды. Понятие об электролитическом способе получения магния

Производство магния. Магниевые руды. Понятие об электролитическом способе получения магния - раздел Машиностроение, Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении   1. Медь – Металл Красновато – Розового Цвета...

 

1. Медь – металл красновато – розового цвета, плотностью 8940 кг/м3, с температурой плавления 1083°С. Она обладает высокой электропроводностью, теплопро­водностью, хорошо куется, прокатывается, но плохо от­ливается. Медь в чистом виде применяют для изготов­ления проводов, шин и других деталей в электротехнике. По электропроводности она уступает только серебру. Широко используют медь для изготовления различных сплавов. В природе этот металл встречается в самород­ном виде и в виде руды.

Из самородков выплавляют примерно 5% меди. Мед­ные руды содержат небольшое количество меди. Пригод­ной для переработки считается руда, содержащая 0,5% меди и более. Для получения 1 т меди расходуется до 200 т руды. По химическому составу руды делят на сульфидные, в которых медь находится в виде соединений с серой, и окисленные, содержащие соединение меди с кислородом. Примерно 80% меди выплавляют из суль­фидных руд.

Рис. 10. Схема пламенной печи для плавки медных руд и концентра­тов:

1 – под печи; 2 – воронки для загрузки руды; 3 – бункер с рудой; 4 – шихта на поду печи; 5 – отверстие для выпуска готового продукта

Руды, содержащие менее 3% меди, перед плавкой обогащают обжигом флотационным способом. Флотаци­онный способ основан на различном смачивании водой частиц руды, содержащих металл, и пустой породы. В обогащенной руде (концентрате) содержится от 10 до 40% меди.

Из руд медь извлекают двумя способами: пироме­таллургическим и гидрометаллургическим. Преимущест­венное распространение получил пирометаллур-гический способ. Он включает в себя следующие стадии произ­водства: обжиг концентрата, плавку на штейн, получе­ние черновой меди, рафинирование. Обжиг проводят в многоподовых печах или в печах кипящего слоя в окис­лительной среде при температуре до 850ºС. В процессе обжига из концентрата удаляют значительную часть серы и других примесей. Образуется обожженная ших­та (огарок) и газ SО2, который используют для произ­водства серной кислоты. Следующим процессом являет­ся плавка обожженной шихты на штейн в шахтных или пламенных печах (рис. 10) при температуре до 1550°С. Наибольшее применение имеют пламенные печи. В них поддерживается слабоокислительная или нейтральная атмосфера, чтобы сернистое железо FeS не окислялось печными газами.

Продуктами плавки являются штейн и шлак. Штейн, имеющий большую, чем шлак, плотность, собирается на поду печи, а шлак образует верхний жидкий слой. Шлак выпускают по мере накопления через окно, расположен­ное в хвостовой части печи, а штейн – через отверстия (обычно два), расположенные в боковой стенке печи. Штейны содержат 16...60% Сu, 1...50% Fe и 23...28% S.

Черновую медь получают из жидкого штейна, проду­вая его воздухом, в горизонтальных цилиндрических конвертерах с боковым дутьем или в вертикальных кон­вертерах.

Впервые продувку штейна в конвертере осуществил в 1886 г. русский инженер В. А. Семенников. В процессе продувки, которая длится от 16 до 24 ч, выгорает сера.

Черновая медь содержит до 2% различных примесей, и ее в дальнейшем рафинируют (очищают). Применяют­ся два вида рафинирования: огневое и электрическое. Огневому рафинированию подвергают медь, содержащую незначительное количество благородных металлов. Ра­финированная огневым способом медь содержит 99...99,7% Сu. Ее выпускают из печи и разливают в слитки для прокатки или в анодные пластины для электриче­ского рафинирования. Электрическим рафинированием получают медь высокой чистоты (не менее 99,9% Си) и извлекают находящееся в ней золото и серебро.

2. Алюминий – серебристо-белый металл, об­ладающий хорошей электропроводностью и теплопровод­ностью. По электропроводности он уступает только сере­бру и меди. На воздухе в присутствии влаги алюминий покрывается синевато-серой пленкой, защищающей его от дальнейшего окисления.

Рис.11. Схема электролизной ванны для получения алюминия:

1 – катодные шины; 2 – угольные плиты; 3 – футеровка; 4 – кожух; 5 – анодные стержни; 6 – угольные блоки; 7 – шихта; 8 – дно ванны

Плотность алюминия 2700 кг/м3, температура плавления 658 °С. Главные при­родные запасы алюминия заключены в бокситах, алуни­тах, нефелинах и глинах. Наибольшее промышленное применение получили бокситы, которые содержат 30... 57% А12О3 и пустую породу.

Технология производства алюминия включает сле­дующие процессы: получение чистого глинозема из руд. Получение первичного алюминия электролизом глино­зема, рафинирование первичного алюминия. Чистый гли­нозем А12О3 получают из бокситов щелочным, кислотным, электро-металлургическим и комбинированным мето­дами.

Металлический алюминий получают по методу, раз­работанному профессором П. П. Федотьевым в 20-х го­дах XX в., – электролизом глинозема, растворенного в криолите. Электролизная ванна заключена в стальной кожух 4 (рис. 11), внутри она выложена угольными бло­ками 2. К подине подведены катодные шины 1, и весь корпус ванны является, таким образам, катодным уст­ройством. Анодами служат угольные блоки 6, которые присоединены к электрододержателям 5. Через загружен­ную глиноземом и криолитом ванну пропускают посто­янный ток силой 70...75 кА и напряжением 4...4,5 В. Ших­та нагревается и расплавляется теплотой, выделяющейся при прохождении тока между анодом и катодом. Рабо­чая температура составляет 930...950°С. Образующийся в процессе электролиза жидкий алюминий собирается на подине ванны, откуда его выкачивают вакуум-насосом в ковш.

Для получения 1 т алюминия расходуется до 18 5000 кВт·ч электроэнергии. Для очистки расплавлен­ного алюминия от растворенных в нем газов и примесей его продувают в течение 10...15 мин хлором.

После рафинирования хлором получают алюминий чистотой до 99,85%, а после дальнейшего электролити­ческого рафинирования – чистотой до 99,99%.

3. Титан – металл серебристого цвета, плотно­стью 4500 кг/м3 с температурой плавления 1660°С. Ти­тан и его сплавы имеют большую .коррозионную стой­кость, жаропрочность и легко поддаются механической обработке. Они хорошо куются, штампуются и прокаты­ваются в листы, ленты и даже в фольгу. Наиболее рас­пространенными рудами для производства титана явля­ются ильменит FeO·TiО2 и рутил TiО2. Существует не­сколько способов получения металлического титана из руд.

Наиболее широкое применение на заводах получил магнийтермический способ производства титана, кото­рый включает следующие технологические операции: обогащение титановой руды; плавку на титановый шлак; получение четыреххлористого титана TiCI4; восстанов­ление титана магнием; очистку титана. Из титана и его сплавов изготовляют насосы для перекачки агрессивных жидкостей, применяемых на животноводческих фермах, которые работают во много раз дольше аналогичных на­сосов, изготовленных из чугуна, стали и других материа­лов. Применение деталей из титана и его сплавов в дви­гателях внутреннего сгорания позволяет снизить массу этих двигателей примерно на 20%.

4. Магний – серебристо-белый металл, плотно­стью 1740 кг/м3, с температурой плавления 651°С. Маг­ний и сплавы на его основе имеют малую плотность при сравнительно высоких механических свойствах. Магние­вые сплавы обладают способностью хорошо противо­стоять ударным нагрузкам. Они подразделяются на деформируемые и литейные. Эти сплавы исключительно хорошо обрабатываются резанием. Основными рудами для производства магния являются карналит (MgCI2·KCI·6H2О), магнезит (MgCО3) и другие. Маг­ний получают электролизом из его расплавленных солей.

Электролиз производят при температуре 720°С, напря­жении около 3 В и силе тока до 50 кА. Расход электро­энергии на получение 1 т магния составляет 15... 17 тыс. кВт·ч. После рафинирования чернового магния, полу­ченного электролизом, его разливают в изложницы на чушки.

Чистый магний применяют при получении высо­копрочного чугуна, в пиротехнике, для приготовления сплавов.

Магниевые сплавы используются для изготов­ления деталей колес автомобилей, самолетов, а также отбойных молотков, фотоаппаратов, радиодеталей.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении

Вопросы.. цели и задачи дисциплины материаловедение и технология материалов.. связь дисциплины материаловедение и технология материалов с другими дисциплинами..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Производство магния. Магниевые руды. Понятие об электролитическом способе получения магния

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Продукты доменной плавки
1. Исходные материалы для производства чугуна: 1.Железные руды: -красный железняк, или гематит Fе2О3; содержит в

Производство стали в электрических печах
1.Шихтовыми материалами для выплавки стали являются жидкий или твердый чугун, стальной и чугунный лом, стружка, обрезки (скрап), железорудные окатыши, ферросплавы (перечисленные ма

Непрерывная разливка (в кристаллизатор)
  1. Выплавленная в печи сталь выпускается в ковш и разливает­ся в изложницы или кристаллизатор, либо разливке предшеству­ет рафинирование стали. Внепечное рафинирова

Понятие о свойствах металлов
1. Большое число различных металлов, кото­рые применяют в технике, можно разделить на черные и цветные. Черные металлы имеют темно-серый цвет, большую плотность, вы

Методы исследования микро- и макроструктуры металлов и сплавов, контроля качества изделий
1.К механическим свойствам металлов относят: Прочность – это способность материала сопротивляться деформациям и раз­рушению под действием внеш­них сил.

Методы контроля качества изделий
1.Макроанализ. Для макроанализа приготовляют образец – шлиф или излом, по которому выявляют макроструктуру – строение металла или сплава, видимое невооруженным глазом или в

Диаграммы состояния двойных сплавов. Критические точки и линии
1.Металлическими сплавами называются соединения двух или нескольких металлов и неметаллов, у которых сохраняются металлические свойства. Сплавы можно получить сплавлением ко

Деление железоуглеродистых сплавов на стали и чугуны
1. На диаграмме состояния (рис. 21) представлены две системы сплавов. Система Fе – Fе3С называется неустой­чивой (метастабильной) в связи с тем, что цементит представляе

Структуры, получаемые при различных скоростях охлаждения
1.При нормальной температуре доэвтектоидные стали имеют структуру феррит плюс перлит, эвтектоидные – перлит, заэвтектоидные – перлит + це­ментит, то есть исходное состояние всех ст

Нормализация
  1. Термической обработкой называют совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения металлических сплавов, находящихся в твердом состоя­нии, для изме

Отпуск. Виды отпуска
1. Процесс закалки стали заключается в ее нагреве до определенной температуры (на 30...50° выше линии GSK по диаграмме Fe – Fe3C), выдержке и по­следующем быстром

Дефекты и брак при термической обработке
  1. Низколегированные стали при закалке охлаждают в воде, так же как и углеродистые. Увели­чение содержания легирующих элементов в стали вызы­вает понижение теплопро

Азотирование
1. Целью химико-термической обработки является получение по­верхностного слоя стальных изделий, обладающего повышенными твердостью, износоустойчивостью, жаростойкостью или корро

Газовое цианирование
3. Диффузионная металлизация, её виды. 1. Цианирование.Цианирование – насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом; оно бывает жидкостным

Влияние примесей на свойства углеродистой стали
Наличие небольшого количества обычных примесей в стали не влияет существенно на положение критических точек и ха­рактер линий диаграммы железо – цементит, поэтому сталь можно рассматривать с извест

Углеродистые инструментальные стали
1. По химическому составу стали подразделяют на малоуглеродистые (до 0,3% С), среднеуглеродистые (0,3...0,65 % С) и высокоуглеродистые (свыше 0,65% С). По качеству ра

Легирование чугунов, их маркировка и область применения
1.Сталь, содержащая, кроме постоянных при­месей (марганец, кремний), один или несколько спе­циальных элементов или повышенные концентрации марганца и кремния (>1 %), называется

Цементируемые стали
1. Низколегированные стали.Согласно ГОСТ 19282–73, установ­лено 28 марок такой стали. Они содержат 1,5…2,5 % легирующих элементов, которые определяют измельчение перлитной составля

Быстрорежущие стали
1.Условия работы от­дельных видов инструментов различны и для различных видов инструментов применяют материалы, наиболее подходящие по своим качествам к данным условиям работы.

Прочие стали и сплавы с особыми свойствами
1. Шарикоподшипниковые стали.Хромовая сталь с массовым содержанием 0,95…1,15 % С и 0,4…1,65 Сr образует группу высо­кокачественных шарикоподшипниковых сталей (ГОСТ 801–78) ШХ6, ШХ9

Получение металлокерамических твердых сплавов
1. Металлокерамические твердые сплавы.Эти сплавы применяют в виде пластинок к режущему инструменту и инструменту для буров при бурении горных пород, а также в виде фильер дл

Сверхтвердые инструментальные материалы
1. Минералокерамика – синтетический материал, основой которого служит глинозем ( А12О3), подвергнутый спеканию при температуре 1720…1750 °С. Минералокерамика

Ковкие чугуны, их свойства, маркировка и область применения
1. Белый чугун. В белом чугуне весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида же­леза. Такой чугун в изломе имеет белый цвет и харак­терный металлический блеск.

Бронзы, их свойства, маркировка и область применения
  1. Медь обладает высокой электропроводно­стью, пластичностью, коррозионной устойчивостью и спо­собна с другими металлами образовывать ряд сплавов. Для техн

Спеченные алюминиевые сплавы
1. Алюминий и его сплавы. Характерные свой­ства алюминия – высокая пластичность, теплопровод­ность, электропроводность и малая прочность. Он слабо подвергается коррозии на воздухе,

Титан и его сплавы
1. Механические свойства металлического магния очень невысоки, поэтому для изготов­ления деталей он не применяется. Магниевые сплавы об­ладают меньшими удельным весом, теплопроводн

Оловянные и свинцовые баббиты
4. Металлокерамические пористые подшипниковые спла­вы, 1. Антифрикционные,илиподшипниковые сплавы применяют для изготовления подшипников.

Методы борьбы с коррозией металлов
1.Разрушение металлов под воздействием ок­ружающей среды называют коррозией. Другими словами, коррозия – это процесс превращения металлов в окисленное состояние. Классифик

Полимеризация и поликонденсация полимеров
1. Полимерами называют вещества, молекулы которых (макро­молекулы) состоят из большого числа повторяющихся группиро­вок, или мономерных звеньев, соединенных между собою химичес­ким

Способы получения изделий из пластмасс и их применение
1.Пластическими массами (пластиками) на­зывают материалы, которые при определенной темпе­ратуре приобретают пластические свойства, то есть спо­собность принимать в результате пресс

Применение резиновых изделий
1.Резинойназывают продукты химической переработки каучука и вулканизирующих веществ (сера, натрий), осуществляемой при помощи термической обработки (горячая вулканизация) ил

Применение древесины в сельхозпроизводстве
1.Древесина используется в качестве конструкционного материала в различных отраслях промышленности как в натуральном, так и переработанном виде. Преимущества древесины:

Основные типы клеевых материалов и их применение
1.Лакокрасочные материалы – это жидкие композиции, образующие после нанесения и высыхания пленку, соединяющуюся с окрашиваемой поверхностью. Эту пленку называют лакокрасочным покры

Фрикционные материалы
1. Прокладочные материалы предназначены для создания герметичности сопрягаемых деталей с целью предохранения от попадания пыли, а также выте­кания смазки, газов и др. К прокладочны

Применение порошковых сплавов в ремонтном производстве
1. Сплавы, получаемые из металлических по­рошков прессованием и последующим спеканием без рас­плавления, называют порошковыми, а метод получения – порошковой металлургией.

Механическая обработка напыленных покрытий
1.Плазменное напыление представляет собой дальнейшее развитие техники металлизации распылением. Физическое понятие «плазма» было введено в 1923 г. Лангмером для обозначения газообр

Дисперсно-упрочненные композитные материалы на алюминиевой основе
1. Материалы сложного состава, образующиеся путем сочетания различных фаз с границей раздела между ними, называются композиционными. Композиционные материалы состоя

Органоволокниты
  1. Карбоволокниты (углепласты) представляют собой ком­позиции, состоящие из полимерного связуюшего (матрицы) и уп­рочнителей в виде углеродных волокон (карбоволокон

Сплавы с эффектом памяти
1. Металлические стекла, или аморфные сплавы, получают путем охлаждения расплава со скоростью, превышающей скорость кристаллизации (106…108 °С/с). В этом случ

Бескислородная керамика
  1. Керамика – неорганический материал, получаемый из отформованных минеральных масс в процессе высокотемператур­ного обжига. В результате обжига (1200…2500 °С) форм

Основные сведения об изготовлении литейной формы
1.Процесс получения заготовок деталей ма­шин и других изделий методом литья называют литей­ным производством. Отливают заготовки массой от нескольких граммов до сотен тонн практиче

Прокатка, ее виды. Понятие о прокатном производстве
1. Обработка давлением основана на способности металлов необратимо изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил. Она обеспечивает получение заготовок для производст

Металлургические процессы при сварке, сварочные напряжения и деформации, причины их появления и методы предупреждения
1. Сваркой называют процесс получения не­разъемных соединений посредством установления меж­атомных связей между свариваемыми частями при их местном (общем) нагреве или пласт

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги