ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛОВ ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА Сырье

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛОВ ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА

Сырье для производства чугуна и его подготовка l Чугун – это сплав железа с углеродом (содержание углерода 2 – 4, 5%) и другими элементами (марганцем, фосфором, серой и т. д. ). l Исходными материалами для производства чугуна являются руды, топливо и флюсы (минеральные вещества, добавляемые в шихту для снижения температуры плавления пустой породы и удаления в виде шлака ненужных компонентов).

l Основным видом сырья являются железные руды, которые представляют горные породы, содержащие главным образом химические соединения железа с кислородом, и пустые породы, состоящие из кремнезема, глинозема, оксидов кальция, магния.

l Ценностьжелезной руды определяется содержанием в ней железа, степенью восстановимости, видом и составом пустых пород, содержанием вредных примесей.

Содержание железа l. С повышением содержания железа в исходном сырье снижаются затраты на подготовку руды, увеличивается производительность доменных печей, уменьшается расход кокса. Это в конечном итоге ведет к снижению стоимости выплавки чугуна.

Степень восстановимости l Экономичность процесса плавки зависит также от степени восстановимости оксидов железа, содержащихся в руде. При использовании трудновосстановимых руд возрастает удельный расход топлива и увеличивается длительность плавки.

Наличие вредных примесей l (серы, фосфора и др. ) обусловливает ухудшение качества получаемого чугуна, необходимость дополнительных затрат по их удалению.

Промышленное значение имеют следующие виды железных руд: 1) магнитный железняк, содержащий 45. . . 70% железа. В руде мало вредных примесей, она обладает магнитными свойствами, трудно восстанавливается. Цвет руды темный: от серого до черного. Месторождения этих руд находятся на Урале, в Сибири и Казахстане;

2) красный железняк с 55. . . 60 % железа, практически без вредных примесей, легко восстанавливаемый. Цвет руды от вишнево-красного до темно-серого. Основные месторождения этих руд расположены на Украине (Криворожское), в Курской и Белгородской областях;

3) бурый железняк, 35. . . 50 % железа. Руда бурого цвета, характеризуется значительным содержанием вредных примесей, легко восстанавливается. Основные месторождения расположены на Украине, в Казахстане и на Урале;

l Кроме железных руд, для выплавки чугуна используются железосодержащие отходы мартеновского производства, а также марганцевые руды (при выплавке ферросплавов). l Источником тепла для расплавления руды служит топливо. Оно участвует также и в химических реакциях, протекающих в доменной печи. В качестве топлива при производстве чугуна используются кокс и природный газ.

l. В число сырых материалов при выплавке чугуна входят флюсы, представляющие минеральные вещества, добавляемые в шихту для снижения температуры плавления пустой породы и удаления в виде шлака ненужных компонентов (золы, серы, пустой породы). Поэтому в качестве флюсов применяется известняк, доломит.

l Руда, топливо и флюсы, взятые в определенных дозах (по массе), называются шихтой.

Подготовка шихты к плавке l Дляобеспечения более полного использования полезного объема доменных печей, сокращения расхода топлива и флюсов, а следовательно, получения высококачественного чугуна наиболее низкой себестоимости необходима подготовка шихтовых материалов к плавке.

l Прежде всего, подготовке подвергают руду. Она должна иметь требуемый состав и определенный размер кусков (20. . . 40 мм). С этой целью на железорудных предприятиях и металлургических заводах проводится усреднение руд по химическому составу. В свою очередь мелкие и пылевидные фракции подвергаются окускованию, а крупные — дроблению.

l Бедные руды подвергают обогащению, в процессе чего удаляется значительная часть пустой породы, а в получаемом концентрате значительно возрастает содержание основного компонента — железа.