Лекція №3

Навчальні питання:

1. Виробництво чавуну.Вихідні матеріали металургійного виробництва - вогнетриви, паливо, руди, флюси.

2. Способи збагачення та підготовки руд.

3. Доменне виробництво чавуну. Склад шихти. Продукти доменного виробництва та їх використання.

4. Поняття про переробний i ливарний чавуни та лигатуpу.

Навчальне питання 1. Виробництво чавуну. Вихідні матеріали металургійного виробництва - вогнетриви, паливо, руди, флюси.

Чавун виплавляють у доменних печах відновленням з руди заліза з наступним насиченням його вуглецем та іншими доміш­ками.

Для виплавлення чавуну в доменних печах використовують залізні, марганцеві і комплексні руди, паливо і флюси.

У залізних рудах залізо перебуває у вигляді безводного оксиду Fe₂0₃ (червоний залізняк, в якому міститься до 65% заліза), водних оксидів Fe₂0₃ • ЗН₂0 (бурий залізняк, що містить до 60% заліза), магнітного оксиду (магнітний залізняк, який містить 50—70% заліза) або у вигляді вуглеза- лізної солі FeCО₃ (шпатовий залізняк, в якому заліза ЗО—45%). У руді є також пуста порода, основні складові якої — глинозем, кремнезем та ін. Залізні руди містять і деяку кількість шкідли­вих домішок — сірчисті, фосфористі, миш’яковисті сполуки.

Марганцеві руди складаються з оксидів марганцю і пустої породи. Вміст марганцю в них досягає 57%. Застосо­вують ці руди для підвищення вмісту марганцю в чавунах, що виплавляються, а також для вироблення спеціальних чавунів.

Комплексні руди, крім заліза, містять у собі й інші метали (хром, нікель, ванадій), які відновлюються в доменному плавленні і поліпшують властивості чавуну.

Паливо в доменній печі виконує дві важливі функції: при згорянні виділяє багато тепла; вуглець палива безпосередньо бере участь в реакціях відновлення руди.

В наш час у доменному виробництві близько 98% чавуну ви­плавляють на кам’яновугільному коксі, а решту — на деревно­му вугіллі. Деревне вугілля застосовується тільки при потребі- виплавити чистий від сірки чавун для виготовлення високоякіс­ної сталі.

Флюси в доменному виробництві застосовують для сплав­ляння в шлак пустої породи руди, золи палива і видаляння їх з доменної печі. Як флюси використовують звичайний вапняк СаСОз і доломітизований вапняк

СаС0₃ • МgСO₃. З такими складовими пустої породи, як кремнезем і глинозем, а також з зо­лою палива вони утворюють легкоплавкі хімічні сполуки.

Навчальне питання 2. Способи збагачення та підготовки руд.

Підготовка залізних руд полягає в їх подрібненні, сортуванні за розміром кусків на грохотах, усередненні і агломерації. Бідні руди спочатку збагачують, а потім окусковують методом спі­кання.

Усереднення руд є операцією, за допомогою якої заліз­на руда, що надходить у піч, вирівнюється за якістю і складом.

Збагачення залізних руд здійснюється зменшенням вмі­сту в них пустої породи. В результаті збагачення дістають кон­центрати — продукти з підвищеним вмістом заліза.

Агломерація являє собою процес окусковування рудного дрібняку і концентратів за допомогою спікання їх у великі пори­сті куски, що називаються агломератом. Спікання руд провадять різними способами. Найбільш поширене спікання рудного дріб­няку на машинах безперервної дії. Цим способом рудний дрібняк і концентрати змішують з пиловидним паливом, зволожують і по­дають на конвейерну стрічку, що складається з короббк з грат­частим дном. Під час руху конвейєрної стрічки суміш у коробках запалюється газовим пальником. Щоб підтримати горігіня, крізь запалену суміш просмоктується повітря. Паливо, що є в суміші, при згорянні дає температуру до 1300—1500° С. Внаслідок цього руда спікається і утворюється міцний пористий агломерат. При спіканні в агломерат вводять і флюси, які застосовуються при доменному плавленні.

Навчальне питання 3. Доменне виробництво чавуну. Склад шихти. Продукти доменного виробництва та їх використання.