Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Декабря 2012 в 23:34, курсовая работа
Медь стала известна еще в далеком каменном веке многие самородки меди, произошедшие в период этого времени, носят следы воздействия каменных орудий, в основном у них обрублены выступающие части. Вероятно, эти кусочки меди были использованы человеком того времени в качестве оригинальных украшений, а после и как орудия. Широкому распространению медных изделий сопутствовало свойство меди поддаваться ковке в нагретом состоянии. Так обделывали медные самородки индейцы во времена Колумба
Введение
Глава I. Происхождение и свойства меди.
Свойства меди.
Физические свойства меди.
Химические свойства меди.
Медные руды, месторождение.
Глава II. Производство меди и медные сплавы.
Металлургические заводы по производству меди.
Технология производства: плавка на штейн, переработка медного штейна, производство меди, оборудование.
Медные сплавы.
Заключение и общие выводы
Использованная литература
Отражательная печь для плавки обогащенной медной руды на штейн показана на рисунку.
Загрузка шихты в подобном случае производится сверху, через бункеры 1. Управление за ходом процесса и смешивание шихты производят через окна 2. Выпуск штейна происходит через окна 3. Топливом для подобных конструкций и печей служит газ, мазут, угольная пыль. Максимальная температура нагрева в печи 1600° С; производительность до 2000 тонн твердой шихты в сутки.
Шахтные печи используются для плавки на штейн богатой медной руды, во время того когда она находится в больших кусках. Правда, применение шахтных печей не экономично выгодно, чем отражательных.
Жидкий штейн перерабатывают в черновую медь в специальных конвертерах, имеющих вид вращающихся барабанов. В середине стального кожуха барабана расположена огнеупорная магнезитовая футеровка, сквозь которую проходят фурмы предназначены для подачи воздуха. Заливка штейна и закладка кварцевого флюса происходит через горловину. Слив шлака и черновой меди производят при повороте конвертера на роликах.
Процесс происходит в два этапа: изначально при температуре 1250—1350° С образуется закись железа, преобразованная в шлак, а также испаряется сернистый газ. После удаления шлака оставшаяся полусернистая медь окисляется с помощью закиси меди и получается чистая медь. Длительность цикла 10—12 ч, производительность печи до 85 т черновой меди за один оконченный цикл роботы. Рафинирование черновой меди делают для того, чтобы удалить из ,нее вредные примеси и растворенные ранее вредные газы.
Закись меди окисляет примеси, поступающие в шлак при вдувании воздуха сквозь слой жидкой меди. Восстановление меди из лишка ее закиси, производят древесным углем, засыпаемым в жидкий металл. Цикл процесса длится около 10—14 ч (при загрузке жидкой меди). Электролитическое рафинирование производят после огневого для получения исключительно чистой меди. В подобном случае рафинированная огневым способом медь нагревается и поставляется в плиты, которые подвешивают в качестве анодов в электролитических ваннах.
При пропускании высокого тока чистая медь с плит опадает в осадок на катодах, представляющих собой листы из тонкой меди толщиной 0,5—0,7 м. При этом серебро, золото, селен, телур, находящиеся в черновой меди, опускаются на дно ванны с электролитом (серной кислотой).
В разных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широко распространёнными из которых являются упоминавшиеся выше бронза и латунь. Оба сплава являются общими названиями для целого семейства материалов, в которые помимо олова и цинка могут входить никель, висмут и другие металлы. Например, в состав так называемого пушечного металла, который в XVI—XVIII вв. действительно использовался для изготовления артиллерийских орудий, входят все три основных металла — медь, олово, цинк; рецептура менялась от времени и места изготовления орудия. В наше время находит применение в военном деле в кумулятивных боеприпасах благодаря высокой пластичности, большое количество латуни идёт на изготовление оружейных гильз.
Для деталей машин используют сплавы меди с цинком, оловом, алюминием, кремнием и др. (а не чистую медь) из-за их большей прочности: 30—40 кгс/мм² у сплавов и 25-29 кгс/мм² у технически чистой меди. Медные сплавы (кроме бериллиевой бронзы и некоторых алюминиевых бронз) не принимают термической обработки, и их механические свойства и износостойкость определяются химическим составом и его влиянием на структуру. Модуль упругости медных сплавов (900—12000 кгс/мм² ниже, чем у стали). Основное преимущество медных сплавов — низкий коэффициент трения (что делает особенно рациональным применением их в парах скольжения), сочетающийся для многих сплавов с высокой пластичностью и хорошей стойкостью против коррозии в ряде агрессивных сред и хорошей электропроводностью. Величина коэффициента трения практически одинакова у всех медных сплавов, тогда как механические свойства и износостойкость, а также поведение в условиях коррозии зависят от состава сплавов, а следовательно, от структуры. Прочность выше у двухфазных сплавов, а пластичность у однофазных. Медноникелевый сплав (мельхиор) используются для чеканки разменной монеты[8].
Медноникелевые сплавы, в том числе и так называемый «адмиралтейский» сплав, широко используются в судостроении и областях применения, связанных с возможностью агрессивного воздействия морской воды из-за образцовой коррозионной устойчивости.
Медь является важным компонентом твёрдых припоев — сплавов с температурой плавления 590—880 градусов Цельсия, обладающих хорошей адгезией к большинству металлов, и применяющихся для прочного соединения разнообразных металлических деталей, особенно, из разнородных металлов, от трубопроводной арматуры до жидкостных ракетных двигателей
Заключение и общие выводы.
Медь до сих пор отсается необходимым элементом для всех высших растений, а также животных. В человеческой крови медь переносится главным образом белком церулоплазмином. После усваивания меди кишечником она отправляется к печени с помощью альбумина. Медь обнаруживается в большом количестве ферментов, к примеру, в цитохром-с-оксидазе, в содержащем цинк и медь ферменте супероксид дисмутазе, и в переносящем кислород белке гемоцианине. Находится в крови большинства моллюсков и членистоногих, у которых медь используется вместо железа для транспорта кислорода.
Ученые предполагают, что цинк и медь конкурируют друг с другом в процессе усваивания в пищеварительном тракте, из-за этого избыток одного из этих элементов в рационе может вызвать недостаток других элементов. Здоровому взрослому человеку необходимо ежедневное поступление меди в количестве 0,9 мг в день.
При недостатке меди в хондро- и остеобластах снижается активность ферментных систем и замедляется белковый обмен, в результате замедляется и нарушается рост костных тканей.
Список использованной литературы:
1. Фримантл М. Химия в действии. — М.: «Мир», 1991. — Т. 2.
2. Л.Ф.Попова. Медь. М., “Просвещение”, 1989.
3. Л.К.Иугалин. Химия минералов меди. Новосибирск, “Наука”, 1975.
4. В.Е.Лунев. Познакомьтесь с медью. М.,”Металлургия”, 1965
5. В.С.Котлярова, Н.В.Касемова. Получение плёнок меди и опыты с ними // Химия в школе, №3, 1972.
6. Н.А.Фигаровский, "Обнаружение элементов и происхождение их названий". М., “Наука”, 1970.
7. http://www.chem.msu.su/rus/
8. И.Г.Подчайнова, Э. Н.Симонова. Аналитическая химия меди. М.,”Наука”, 1990.
9. Р. А. Лыдин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева Химические свойства неорганических веществ. — «Химия», 2000. — С. 286.
10. Л.Ф.Попова. От цезия до лития. М., “Просвещение”, 1972.