Сучасне металургійне виробництво і його продукція
ОСНОВИ МЕТАЛУРГІЙНОГО ВИРОБНИЦТВА
ТЕМА 1 ВИРОБНИЦТВО ЧАВУНУ
З 107 елементів Періодичної системи елементів Д. І. Менделєєва промисловість використовує 74 елементи – металів і декілька неметалів, що отримуються на підприємствах металургії.
Металургія – галузь науки або галузь промисловості, що охоплює різні процеси отримання металів з руд і інших матеріалів, а також процеси, які сприяють поліпшенню властивостей металів і сплавів.
Промислова класифікація металів. Метали і сплави умовно прийнято підрозділяти на дві основні групи – чорні і кольорові. Така класифікація склалася історично. До чорних металів відносять залізо і його сплави (чавун, сталь, феросплави). Інші метали складають групу кольорових.
Сучасне металургійне виробництво і його продукція
Сучасне металургійне виробництво є складним комплексом різних виробництв, що базується на родовищах руд, вугілля, що коксується, енергетичних потужностях. Воно включає наступні комбінати, заводи, цехи (рис. 1.1):
1) шахти і кар'єри по видобутку руд і кам'яного вугілля;
2) гірничо-збагачувальні комбінати, де готують руди до плавки, тобто збагачують їх;
3) коксохімічні заводи або цехи, де здійснюють підготовку вугілля, їх коксування і витягання з них корисних хімічних продуктів;
4) енергетичні цехи для отримання стислого повітря (для дуття доменних печей), кисню, а також очищення газів металургійних виробництв;
5) доменні цехи для виплавки чавуну і феросплавів;
6) заводи для виробництва феросплавів;
7) сталеплавильні цехи (конвертерні, мартенівські, електросталеплавильні) для виробництва стали;
8) прокатні цехи, в яких зливки сталі переробляють в сортовий прокат – балки, рейки, прутки, дроти, а також лист і т. д.
Основою сучасної металургії сталі є двоступенева схема, яка складається з доменної виплавки чавуну і різних способів його перероблення в сталь. При доменній плавці, здійснюваній в доменних печах, відбувається виборче відновлення заліза з руди, але одночасно з руди відновлюються також фосфор і в невеликих кількостях марганець і кремній; залізо збагачується вуглецем і частково насичується сіркою. В результаті з руди отримують чавун – сплав заліза з вуглецем, кремнієм, марганцем, сіркою і фосфором.
Рис. 1.1 – Схема сучасного металургійного виробництва
Перероблення чавуну в сталь виробляють в конвертерах, мартенівських і електричних печах. У цих агрегатах відбувається виборче окислення домішок чавуну таким чином, що в процесі плавки вони переходять в шлак і гази. В результаті отримують сталь заданого хімічного складу.
Основною продукцією чорної металургії є: 1) чавуни – передільний, використовуваний для переділу на сталь, і ливарний для виробництва фасонних чавунних відливань на машинобудівних заводах; основна кількість (до 60 %) чавуну, що виплавляється, - передільний; 2) феросплави (сплави заліза з підвищеним, вмістом марганцю, кремнію, ванадію, титану) для виробництва легованих сталей; 3) сталеві зливки для виробництва сортового прокату (рейок, балок, прутков, смуг, дроту), а також листа, труб і т, д.; 4) сталеві зливки для виробництва великих кованих деталей машин (валянь, роторів, турбін, дисків і т. д.), звані ковальськими зливками.
Основною продукцією кольорової металургії є: 1) зливки кольорових металів для сортового прокату (куточків, голос, прутков і т. д.); 2) зливки, (чушки)кольорових металів для фасонних відливань на машинобудівних заводах; 3) лігатури – сплави кольорових металів з легуючими елементами для виробництва складних легованих сплавів для фасонних відливань; 4) зливки чистих і особливо чистих металів для потреб приладобудування, електронної техніки і інших спеціальних галузей машинобудування.