Область применения - раздел Промышленность, Возникновение и развитие металлургии. История развития металлургии в России. Возникновение и развитие высшего металлургического образования
Материальный Фундамент, На Котором Стоит Современная Человече...
Материальный фундамент, на котором стоит современная человеческая цивилизация, образует железо. Из сплавов железа - сталей - изготовлена и построена подавляющая часть машин, аппаратов, сооружений. На долю железа от общего объема производства металлов приходится более 90%. Не случайно исторический отрезок времени, в котором мы живем, называется железным веком (наступившим вслед за каменным и бронзовым).
Второе место по масштабам использования занимает алюминий, хотя его история насчитывает всего около двух столетий. Конструкторов - создателей новой техники привлекают такие качества алюминия, как малая плотность (в 3 раза меньше, чем у меди и железа), пластичность при относительно высокой прочности, коррозионная стойкость. По электро- и теплопроводности он лишь немного уступает меди. В результате легирования другими элементами (Si, Mg, Be, Ti, Cu, Ni) и термообработке удается получать сплавы, значительно превосходящие по прочности и твердости чистый алюминий. Благодаря этим свойствам алюминий является основным металлом в авиационной и ракетно - космической промышленности. Алюминий составляет примерно половину массы ракет, а в пассажирских самолетах его доля доходит до 2/3 или даже до 3/4. Непрерывно увеличиваются масштабы использования алюминия и в других видах транспорта.
В последние годы интенсивно развивается индустрия строительных конструкций из алюминиевых сплавов. Крупный потребитель алюминия - электротехническая промышленность: провода, кабели, обмотки моторов и трансформаторов, конденсаторы и др.
Коррозионная стойкость алюминия обусловлена образованием на его поверхности тончайшей (0,0001 мм) оксидной пленки, надежно защищающей металл от дальнейшего окисления воздухом.
Алюминий широко применяется и в металлургии: в качестве активного химического элемента-восстановителя для раскисления стали и в алюмотермических способах получения многих металлов и сплавов.
Третье место по объему производства и потребления занимает медь. Медь - главный металл электротехники, обладающий наивысшей электропроводностью (за исключением серебра). В сочетании с хорошей пластичностью и достаточно высокой прочностью медь является «идеальным» материалом для изготовления токопроводящих изделий: проводов, кабелей, контактов и др. Очень высокая теплопроводность меди делает ее незаменимой в производстве многих теплотехнических устройств: нагревателей, холодильников.
Широкое распространение в промышленности нашли сплавы меди с цинком (латуни) и с оловом (бронзы). Сплавы меди с никелем служат для изготовления монет (денежных знаков).
Никель. В течение почти 150 лет со времени открытия никель не находил промыш-ленного применения. И лишь во второй половине XIX века, когда были открыты замечательные свойства никеля улучшать качество сталей, его производство начало быстро расти.
До 70% никеля используется в производстве жаропрочных и нержавеющих сталей. Совместно с другими металлами никель входит в состав твердых и сверхтвердых сплавов. Сплав «инвар» обладает очень малым коэффициентом термического расширения; сплав «нихром» используется в нагревательных приборах; упругий сплав «элинвар» - отличный материал для пружин; ряд никелевых сплавов обладает высокими магнитными свойствами. Всего в технике и в быту используется более 3000 сплавов, в состав которых входит никель.
Никель используется как катализатор ряда химических процессов, как прекрасное декоративное и антикоррозионное покрытие других металлов (меди, железа). В промышленности налажено широкое производство железоникелевых щелочных аккумуляторов.
Магний. Одной из отличительных особенностей магния является его низкая плотность - 1,74 г/см3, что в 4,5 раза меньше, чем у железа и в 1,5 раза меньше, чем у алюминия. Ученым удалось создать с участием магния ряд сплавов - легких, прочных, термостойких. Для легирования Mg используют Ti, Al, Zn, Mn, Be, Li, Cd, Ce, Cu.
Элементы ракет и ядерных реакторов, детали моторов, баки для бензина и масел, корпуса вагонов, автобусов, легковых автомобилей, колеса, фото- и киноаппараты - вот неполный перечень изделий из магниевых сплавов. Немаловажную роль играет магний и в металлургии: в качестве раскислителя сталей, восстановителя ряда других металлов (титана, ванадия, хрома, циркония), для модификации чугунов. Наконец, оксид магния используют для производства огнеупорных материалов, применяющихся при строительстве металлургических печей.
Хром. Основное количество хрома (вместе с никелем) идет на производство нержавеющих, жароупорных сталей. Из легированных хромом сталей изготовляют подшипники, детали для автомобилей, тракторов, локомотивов, турбин. Хром используют для электролитического покрытия поверхности металлических (и неметаллических) изделий - красивого и прочного. Магнезитохромитовый кирпич - высококачественный огнеупорный материал.
Химические соединения хрома используют в стекольной, керамической, текстильной промышленности в качестве краски. В состав рубиновых кристаллов для лазерных установок вводят небольшие количества оксида хрома.
Марганец. Некоторое количество марганца в виде химических соединений используют в качестве катализаторов химических процессов, в производстве стекла. Но основная доля марганца идет на выплавку легированных сталей. Одна из них - «сталь Гадфильда» (с содержанием Мn » 10%) - обладает очень высоким сопротивлением ударно-истирающим нагрузкам. В некоторых случаях после воздействия таких нагрузок прочность металла возрастает. Подобные стали применяются для изготовления рельсовых крестовин, тракторных траков, деталей дробилок, мельниц, ковшей экскаваторов и др.
Уникальными свойствами обладает сплав Mn-Cu-Ni - манганин. Он сильно меняет свое электрическое сопротивление в зависимости от давления на него. Этот сплав используют для изготовления электрических манометров, способных измерять давление в десятки тысяч атмосфер (тысячи МПа).
Не потеряли своей ценности и старые хорошо известные человеку металлы. Цинк используют в качестве антикоррозионного покрытия железа, для изготовления электрических батарей, в качестве осадителя золота и серебра из цианистых растворов, для производства сплавов с медью и другими металлами. Олово входит в состав сплавов с Сu и Рb - бронз и бабиттов (материалов для изготовления подшипников скольжения). Около одной трети свинца расходуется на производство электрических аккумуляторов для автомобильного и других видов транспорта; свинцовыми пластинами облицовывают помещения для защиты от проникающих излучений (рентгеновских лучей, излучения радиоактивных изотопов); свинцом покрывают внутренние поверхности многих химических реакторов (учитывая его высокую химическую стойкость против воздействия некоторых кислот и щелочей).
Благодаря своей химической стойкости, привлекательному внешнему виду и высокой стоимости золото и серебро в эпоху развития товарно-денежных отношений приобрели значение меновых эквивалентов и меры стоимости, выполняя функции денег. В дальнейшем функции денежного эквивалента стало выполнять только золото.
Серебро находит широкое применение в химической промышленности в качестве катализатора ряда химических процессов, в производстве светочувствительных эмульсий для фото- и киноматериалов. Золото и серебро в настоящее время кроме производства ювелирных изделий используют в электронных приборах - для изготовления надежных неокисляющихся контактов.
В результате технической революции середины XX века появились новые процессы, технологии, отрасли промышленности: электроника, ядерная энергетика, ракетно-космические комплексы. Для их реализации потребовались материалы с новыми свойствами. Оказалось, что многие редкие металлы способны удовлетворять заданным требованиям.
Бериллий, который в течение многих лет «не имел практической ценности», становится одним из самых перспективных конструкционных материалов будущего. Бериллий обладает высокой радиационной стойкостью - это лучший замедлитель нейтронов в ядерных реакторах. Бериллий имеет самую высокую среди металлов удельную прочность (отношение прочности к плотности) - выше, чем у А1 и Mg. Введение в сталь в небольших количествах бериллия значительно повысило ее ударную вязкость. Пружины, изготовленные из бериллиевой бронзы, выдерживают без разрушений сотни тысяч циклов колебаний. Обладая высокими теплопроводностью и теплоемкостью, а также в два раза более высокой температурой плавления по сравнению с AI и Mg, бериллий с успехом может применяться для облицовки сверхзвуковых самолетов и космических кораблей. Оксид бериллия ВеО - один из лучших огнеупорных материалов (tпл = 2570°С).
Литий. Самый легкий металл (вдвое легче воды, в 5 раз легче Аl и в 15 раз - железа). Представляет интерес сплав Li-Be, имеющий достаточно высокие механические свойства при плотности всего 1,0-1,5 г/см3. Небольшая добавка LiOH к NaOH в щелочных аккумуляторах повышает срок их службы в 3 раза; ёмкость литиевых электрических батарей в 6-7 раз выше, чем цинковых. Литиевые смазки могут работать при температуре до -60°С. Линзы из LiF - самые прозрачные для ультрафиолетовых лучей. Литий применяется в ядерной энергетике как регулятор скорости реакции (хорошо поглощает нейтроны); может эффективно использоваться в качестве жидкого теплоносителя в ядерном реакторе (область жидкого состояния от 180 до 1336°С). Большой интерес представляет литий как единственный элемент, позволяющий вырабатывать сверхтяжелый водород - тритий, при взаимодействии которого с дейтерием - основной реакции термоядерного реактора - выделяется колоссальное количество энергии.
Тугоплавкие металлы вольфрам и молибден используют в качестве нагревателей в электрических печах, для изготовления элементов осветительных и электронных ламп, электрических контактов, лаков, смазочных материалов (способных работать от -45 до +700°С). Но основная часть этих металлов (50- 80%) идет на выплавку легированных сталей: инструментальных, быстрорежущих, жаропрочных, износостойких, кислотоупорных и др. Значительное количество вольфрама расходуют на производство твердых сплавов (85-95% WC и 5-15% Со) для режущих и буровых инструментов.
Около 90% ванадия расходуется на легирование сталей и чугунов. Добавка ванадия в сталь повышает ее прочность, вязкость, предел упругости, расширяет интервал закалочных температур. Карбиды ванадия повышают твердость стали, увеличивают сопротивление ударным и истирающим нагрузкам. Вместе с V для легирования сталей используют Cr, Ni, Mo, W. Ванадиевые стали широко применяют в тяжелом и транспортном машиностроении. Из сплава Ti-4%A1-4%V изготовляют элементы авиационных реактивных двигателей, ракет.
Ванадий применяют в качестве материала для оболочек ядерных реакторов, производства сверхпроводящих сплавов. Оксид ванадия V2О5 - активный катализатор в производстве серной кислоты и некоторых реакций синтеза органических веществ. Химические соединения ванадия применяют в стекольной и керамической промышленности в качестве красителей.
Сплавы на основе титана обладают высокой удельной прочностью, поэтому основной областью их применения стала реактивная авиация и ракетно- космическая техника (75-80%). В последнее время титановые сплавы начинают использовать в судостроении, химическом машиностроении, в производстве медицинских инструментов. Карбид титана входит в состав инструментальных твердых сплавов (10-40% TiC; 85-50% WC, остальное Со). Карбид титана используют также для производства жаростойких и жаропрочных сплавов, идущих на изготовление элементов газовых турбин в реактивных двигателях.
Цирконий оказался наиболее подходящим материалом для изготовления элементов ядерных реакторов (труб, защитных оболочек и др.). В электронике используют способность циркония активно поглощать газы - для поддержания высокого вакуума в электронном устройстве. Более половины производимого циркония в виде ZrО2и ZrSiО4 применяют в производстве огнеупоров, фарфора, эмалей и стекла.
Главная область применения гафния - ядерные реакторы, где он используется в регулирующих и защитных устройствах. Вторая область - производство тугоплавких и жаропрочных сплавов. Температуры плавления HfC- 3890°С, а твердого раствора 25% HfC и 75% ТаС- 4200°С.
Торий и его соединения используют для легирования сплавов железа и цветных металлов, как катализаторы в органическом синтезе. ThО2 - высокоогнеупорный материал. Торий может служить ядерным топливом (как заменитель урана).
Уран - основное горючее ядерных реакторов.
Скандий и его соединения применяют в производстве легких сплавов, в электронной технике, светотехнике, производстве специальной керамики. Возможности применения скандия ограничены высокой ценой. В 1988 г. оксид скандия стоил 2,8 долларов за 1 грамм, чистый скандий -15 долларов за грамм.
Тантал и ниобий используют в радиоэлектронике и электротехнике, производстве жаропрочных, сверхпроводниковых и твердых сплавов, легированных сталей, атомной энергетике и химическом машиностроении.
Галлий и индий имеют сходные области применения: полупроводниковая электроника, сплавы, припои для низкотемпературной пайки металлов. Их используют для солнечных батарей, приемников инфракрасного излучения, в лазерах. Индиевые покрытия обладают высокой отражательной способностью и не тускнеют. Их применяют для изготовления рефлекторов.
Главное назначение германия - полупроводниковая электроника (для изготовления выпрямителей и усилителей). В настоящее время на основе германия созданы выпрямители промышленного переменного тока. Они отличаются высоким КПД (95%) и малыми габаритами. Второй областью применения германия является производство оптического стекла (»40%).
Рений. Основная область применения - в химической и нефтяной промышленности в качестве катализаторов химических процессов (при крекинге нефти). Рений в чистом виде и в сплавах с вольфрамом применяется для производства изделий электроосветительной и электровакуумной техники; электрокоррозионно-стойких контактов. Значительное количество рения идет на выплавку жаропрочных сплавов (совместно с W, Мо, Та).
Селен и теллур применяются в основном в электро- и радиотехнике. Большая чувствительность селена к колебаниям интенсивности света используется в фототранзисторах, термоэлектрических устройствах, в солнечных батареях, люминофорах. Теллуриды свинца, олова, ртути и кадмия служат для изготовления инфракрасных излучателей, детекторов радиации. Селеном и теллуром легируют полупроводники.
Редкоземельные металлы, или лантаноиды, представлены 15 химически подобными элементами (с порядковыми номерами от 57 – лантан до 71 – лютеций), теоретически объединенными в одной основной группе периодической таблицы Менделеева. В коммерческой практике в эту группу включают еще два элемента, находящиеся в таблице над лантаном, – иттрий с порядковым номером 39 и скандий с номером 21 (его природные источники и области применения существенно отличаются от остальных редкоземельных металлов).
Редкоземельные элементы (РЗЭ) подразделяются на три группы: легкие, средние и тяжелые. В первую группу входят: лантан, церий, празеодим, неодим; во вторую – прометий (в природе не встречается), самарий, европий, гадолиний; в третью – тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, иттрий и скандий.
Редкоземельные элементы в виде металлов, сплавов и химических соединений нашли применение в черной и цветной металлургии (лантан, церий), в производстве стекла и керамики (Се2О3), в атомной энергетике (гадолиний, самарий, европий)- оксиды этих металлов входят в состав регулируемых стержней и защитных керамических покрытий. Самариево-кобальтовые магниты превосходят другие сплавы (Fe-Ni-Co-Al) в 2-4 раза по величине магнитной энергии на единицу объема и в 5-10 раз по величине коэрцитивной силы. Использование РЗЭ в качестве люминофоров для кинескопов цветных телевизоров вызвало значительный рост их производства (иттрий, европий, тербий), РЗЭ широко используют в различных типах лазеров.
Возможности использования РЗЭ далеко не исчерпаны и расширяются по мере исследования свойств лантаноидов, их сплавов и соединений.
Начиная с 70-х годов XX столетия в промышленности применяются практически все металлы, встречающиеся в природе. (Табл. 3.3)
ФГАО ВПО УрФУ имени первого Президента России Б Н Ельцина... ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ... Направление металлургия...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Область применения
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Металлургии
Опираясь на данные археологических исследований, можно считать, что первым металлом, которым стал пользоваться человек, была медь. Это связ
Возникновение и развитие высшего металлургического образования
Человек научился получать железо с незапамятных времен. Применение метеоритного железа - первый шаг по пути отказа от бронзы. С этого начался переход от бронзового века к железному. В чистом виде ж
Ломоносов Михаил Васильевич
В XVIII веке были заложены основы науки о металле, созданы первые технические школы - начальные, средние и высшие - для подготовки квалифицированных кадров горнозаводского дела. В 1
Ломоносов
(1711 – 1765 гг.)
С этого времени начинается его кипучая и необыкновенно разносторонняя деятельность в Петербургской Академии наук, продолжавшаяся четверть
Аносов Павел Петрович
Павел Петрович Аносов (1799 – 1851 гг.)
В истории русской металлургии, пожалуй, нет личности более легендарной, чем Павел Петрович Аносов
Павел Матвеевич Обухов
(1820 – 1869 гг.)
Известный русский инженер и ученый-металлург П.М. Обухов родился в г. Воткинске Вятской губернии, где у отца, капитана в отставке, было и
Лавров Александр Степанович
Александр Степанович Лавров (1838 – 1904), русский ученый-металлург, специалист в области металловедения и термической обработки металлов, горный инженер. Родился в семье обедневшего дворянина Твер
Калакуцкий Николай Вениаминович
Николай Вениаминович Калакуцкий (1831 – 1889) – русский ученый в области металлургии и артиллерийского производства, генерал-майор артиллерии (1884). В 1849 году окончил специальное
Грум-Гржимайло Владимир Ефимович
Российский и советский изобретатель, инженер-металлург, педагог и организатор производства, член-корреспондент АН СССР (1927).
Владимир Грум-Гржимайло родился в Петербурге,
Грум-Гржимайло
(1864 – 1928гг.)
Грум-Гржимайло доказал экономическую целесообразность так называемого русского бессемерования, теоретически обосновал его,
Евгений Оскарович
Патон (1870 – 1953гг.)
Родился в городе Ницца (Франция). Из дворян. Сын русского дипломата, бывшего тогда консулом в Ницце, бывшего полковника гвардии
Александр Петрович
Чекмарев (1902 – 1975гг.)
Родился в селе Большая Знаменка (Запорожская область, Украина) – советский учёный в области обработки металлов давлением. В 1
ЦЕЛИКОВ Александр Иванович
Академик Академии наук СССР, дважды Герой Социали-
стического Труда, Лауреат Ленинской и Сталинских премий.
Родился в Москве. После окончания в 1928 году Мос-
Емельяненко Павел Терентьевич
П.Т. Емельяненко (1905 – 1947) – советский учёный-металловед, специалист по трубному делу. Является основоположником теоретической науки о трубном производстве. Во всем мире признан его вклад в тео
Полухин Петр Иванович
Петр Иванович Полухин (1911 – 1996) – ректор МИСиС, Герой Социалистического труда (1971), академик АН Казахской ССР (1975), заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1968), лауреат Государственной
Смирнов Василий Сергеевич
Василий Сергеевич Смирнов (1915 ‒ 1973), советский металлург, специалист в области обработки металлов давлением, член-корреспондент АН СССР (1960). По окончании Уральского индустриального инс
Головин Аким Филиппович
(1880 – 1949 гг.)
Аким Филиппович Головин родился 09.09.1880 в с. Дмитриевское Коротоякского уезда Воронежской губернии. Выпускник Санкт-Петербургского горного института (
И работа на заводах
Энергетическая теория прокатки. Первые научные работы А.Ф. Головина были связаны с изучением деформации и силовых параметров процесса прокатки. Для описания теч
Металлургического оборудования
В 1932 г. вышла книга Е.В. Пальмова "Пути развития современного прокатного дела", в которой большое внимание было уделено конструированию и эксплуатации оборудования прокатных цехов. В 19
И силы деформации
Разработанная А.Ф. Головиным методология научного исследования процессов обработки металлов давлением, базирующаяся на эвристическом подходе и физическом моделировании процессов, в
Стали членами Академии наук СССР
Примечательно, что в монографии "Формоизменение при пластической обработке металлов (ковка и прокатка)" И.Я. Тарновский ярко продемонстрировал развитие идей А.Ф. Головина. Тем не ме
Профессор, заведующий кафедрой
«Сопротивление материалов» МИСИС
В конце 50-х и начале 60-х годов В.Л. Колмогоров разработал методологию определения тензорных полей напряжений, применяя вариационный
И область применения
Разделение существующих в природе элементов на металлы и неметаллы и открытие новых металлов шло в течение последних двух столетий. Так, в XVIII веке М.В. Ломоносов писал: «Металлы
Разбивка нанопорошков по типам
Почти все твердые металлические элементы выпускаются серийно в виде порошков чистых металлов. Порошки чистых металлов составляют значительную и все возрастающую долю
Металлофонд России
Природные ресурсы, несомненно, определяют темп роста экономики страны и пути ее успешного развития. Запасы кокса, железной руды, природного газа, нефти и других полезных ископаемых России оценивают
Аллотропические или полиморфные превращения
Как известно, атомы всех элементов состоят из положительно заряженного ядра (с определенным числом протонов и нейтронов) и с огромной скоростью движущихся вокруг нег
От расстояния между ними
При дальнейшем падении температуры атомы сближаются еще больше - вещество переходит в жидкое состояние, силы взаимного притяжения между атомами становятся еще больше. Наконец, при уменьшении темпер
Элементарной ячейки.
Минимальный объем решетки, характеризующий свойства всего кристалла, называется элементарной ячейкой (на рис. 3.2 ячейка выделена жирными прямыми). Поэтому
В - гексагональной плотноупакованной
Гипотеза регулярного решетчатого строения кристаллов в начале XX века была подтверждена экспериментально рентгеноструктурным анализом. В результате этих измерений удалось установить параметры кр
Структура реальных кристаллов
Рассмотренные выше схемы строения кристаллических решеток относятся к идеальным кристаллам, которые невозможно получить на практике. Исследования показали, что прочность реальных кристаллов в 100-
Кристаллизация металлов
Большинство металлов при металлургической переработке руд получается в жидком - расплавленном - состоянии. При охлаждении до определенных температур происходит затвердевание металлов - кристаллиза
Механическую смесь компонентов
Этот тип диаграмм относится к системам, компоненты которых в жидком состоянии обладают полной взаимной растворимостью; в твердом состоянии нерастворимы (практически нерастворимы) друг в друге; не о
Растворимостью компонентов в твердом состоянии
Неограниченные твердые растворы способны образовывать металлы, близко расположенные в таблице Менделеева, особенно находящиеся в одной группе - металлы с одинаковым типом кристаллических решеток и
Ограниченные твердые растворы
Этот тип диаграмм наиболее характерен для металлических сплавов. На рисунке 3.16 обозначены фазы системы при различных составах и температурах. Эти диаграммы представляют своеобразную комбинацию ди
Предельно насыщенных
твердых растворов αR и βS
Ярким примером этого типа диаграмм является диаграмма системы «желе
Диаграмма состояния сплавов, образующих химические соединения
В сплаве, представляющем химическое соединение, образуется новый тип кристаллической решетки. Такой сплав имеет определенную температуру плавления, характеризуется высокой твердостью и хрупк
Системы Cu-Zn
Диаграммы состояния трехкомпонентных сплавов (в отличие от двойных - плоских) являются объемными. Они имеют вид трехгранных призм, вертикальные ребра которых обозначают температуру, а в основ
Механические свойства металлов и сплавов
Металлические конструкции и детали различных машин, механизмов для успешного выполнения служебных функций должны обладать определенным комплексом механических свойств, из которых главным является п
Ческой или термомеханической обработкой)
В настоящее время удалось получить кристаллы, практически не содержащие дислокаций. Это нитевидные кристаллы небольших размеров: длиной 2-10 мм и толщиной 0,5 - 2,0 мкм - «у
Деформация металлов и сплавов
Деформация монокристалла. Основным видом нагрузки, вызывающим деформацию кристалла, т. е. необратимое смещение атомов относительно друг друга без нарушения между ними связи, яв
Возврат и рекристаллизация
Наклепанный металл стремится самопроизвольно перейти в более равновесное состояние (с меньшим уровнем свободной энергии). Происходит это в результате диффузии атомов в металле. Решающее влияние на
Принципиальные основы производства металлов
Исходным сырьём для производства абсолютного большинства металлов являются минеральные образования, добываемые из земной коры, - руды. В результате проведения научных исследований в лабораториях и
Руды, подготовка руд к металлургическому переделу
Рудой называется горная порода, содержащая металл в такой форме и в таком количестве, что его экономически выгодно извлекать на данном уровне развития техники.
Металлы
Регулировочные пластины.
Кроме того применяются конусные дробилки (крупное, среднее и мелкое дробление), валковые и молотко
Шаровой мельницы
Грохочение и классификация. Дробление и измельчение практически всегда сопровождаются грохочением и классификацией - процессами,
П - бункер для проводников
Частицы-непроводники сохраняют полученный заряд до точки «е», а частицы-проводники получают электрический заряд того же знака от барабана и отталкиваются от него. На
Для производства железорудных окатышей
На рисунке 4.14 приведена схема фабрики по производству окатышей, которая во многом подобна схеме агломерационной фабрики.
Сложная система газопотоков на обжиговой машине обусловлена стрем
Рудная база черной металлургии
В качестве сырья для получения железа используют железные руды, которые в соответствии с минералогическим типом рудного минерала делят на четйре типа:
1. красные железняки
Важнейшие железорудные месторождения России
Примечание. Числитель - в руде, знаменатель - в концентрате.
Самым распространенным способом обогащения железных руд является электромагнитное. Реже применяется г
II стадия - доменное производство
Основным агрегатом для извлечения железа из железных руд является доменная печь. По принципу работы она относится к шахтным печам. Горизонтальное сечение печи - окружность.
Химические составы чугуна и стали
Сделать это можно путем окисления чугуна: углерод переходит в газ (в виде СО), a Si, Mn, Р переходят в шлак (в виде оксидов).
Шлаковый режим сталеплавильного процесса
Характерной особенностью сталеплавильных шлаков в окислительный период является повышенное содержание в них оксидов железа (около 15%FeOи 5% Fe2О3
Кислородно-конвертерный способ производства стали
Этот способ является сейчас главным в массовом производстве стали в мире и в России:
- передел в сталь идет без расхода топлива - необходимое для разогрева металла тепло вы
Опорная станина; 8 - летка
Футеровка конвертера двухслойная. Арматурный слой, примыкающий к кожуху, толщиной около 200 мм, делают из магнезитового кирпича. Рабочий слой толщиной до 700 мм изготавливают из смо
Транспортного назначения
На первой стадии происходит деванадация* чугуна с получением товарного ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта с 3,0 % C, 0,04 % V и минимальным остаточным содержание
Производство стали в электрических печах
Если жидкий чугун наиболее эффективно перерабатывать в сталь в кислородных конвертерах, то наилучшим способом переработки стального лома является электроплавка. Электрометаллургия хорошо вписываетс
Для получения стали заданного качества
Отделение подготовки металлолома сблокировано с электропечным отделением. В электропечном отделении размещены две позиции выдачи скраповозов из отделени
Бездоменные способы получения железа
Традиционная двухступенчатая схема производства железа (сталей), достигшая высокой степени совершенства благодаря использованию опыта сотен поколений металлургов, является основой сегодняшней черно
Получение особо чистого железа
Промышленные сорта технически чистого железа, получаемые пирометаллургическим способом, имеют степень чистоты 99,75-99,85%. Железо более высокой степени чистоты получают электролитическим методом с
Производство ферросплавов
Ферросплавами называют сплавы железа с легирующими элементами (V, W, Ti, Zr, Nb, Сг, и др.) или с элементами-раскислителями (Mn, Si и др.). Применение их в техноло
При выплавке ферросплавов
Примечание. Содержание в сплавах, %: Si – 75; Mn – 75; Cr – 65.
В FeMn и FeCrдовольно активно растворяется углерод
IV стадия - методы повышения качества стали
Стали, получаемые по описанным выше давно и широко применяемым технологиям - «классическим» (мартеновскому, конвертерному, в открытых дуговых печах), часто не удовлетворяют по качес
Рудная база
Алюминий - самый распространенный металл в земной коре, его содержание составляет 8,8%. Однако основная масса А1 рассеяна среди большого количества разнообразных минералов (около 2
Сепараторы
После выщелачивания пульпа из автоклавов подается в сепараторы, где в результате снижения давления газа происходит интенсивное парообразование и охлаждение пульпы: в первом сепарато
Репульпатор
Процесс кристаллизации ускоряется в результате введения в раствор затравки - мелких кристаллов А1(ОН)3. Осаждение из раствора гидроксида алюминия проводя
IV стадия - получение чистого алюминия
Извлеченный из ванны алюминий-сырец содержит много примесей, снижающих качество металла: выделяющиеся на катоде совместно с алюминием железо, титан, механические примеси (А12О
Рудная база
По распространенности в земной коре медь занимает 22-е место - 0,01% (у железа более 5%). В небольших количествах встречаются руды, в которых медь присутствует в виде оксидов СuО и
I стадия передела - механическое обогащение руд
Сульфидные рудные минералы относятся к числу плохо смачиваемых материалов, а оксиды пустой породы - к хорошо смачиваемым. Благодаря такому различию сульфидные медные руды хорошо обогащаются методом
Пирометаллургическим способом
Плавка на штейн. Сущность основных химических процессов, протекающих в плавильном агрегате (при t« 1400°С), можно представить следующим образом. Низшие сульфиды обожженых медных ко
Гарнисаж
Для обеспечения более равномерного нагрева материалов от горения топлива печь в области внутреннего горна имеет небольшие размеры в поперечном сечении 1,0-1.5 м. Кверху печь расширя
III стадия - получение черновой меди
Получающийся в результате плавки сульфидных медных руд штейн состоит в основном из сульфидов меди Cu2S и железа FeS. Наиболее эффективным методом освобо
Напыльник для отвода газов
Загрузку конвертера (заливку штейна и завалку кварцита и добавок) осуществляют через горловину. Поворотом конвертера также через горловину выпускают жидкие шлаки и медь.
IV стадия - получение чистой меди
Черновая медь содержит от 0,8 до 2,5% примесей, ухудшающих ее механические и особенно - электрические свойства. Наиболее эффективным способом очистки меди является электролиз. Показ
Производство титана
Из известных 70 минералов, в состав которых входит титан, промышленное значение имеют рутил - TiO2, ильменит - FeOTiO2, персковит - С
I стадия - механическое обогащение ильменитовых руд
Основное сырьё для получения титана - ильменитовые руды.
Вначале гравитационным методом обогащают ильменитовые пески с получением «черных шлихов». Последние электромагнитно
II стадия - химическое обогащение
Высокое содержание железа в концентрате мешает эффективному извлечению титана из руды химическими методами, поэтому предварительно удаляют железо. Наиболее целесообразным оказалось осуществить отде
Новости и инфо для студентов