Технология производства чугуна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

• Введение

1. Теоретические основы  технологии производства чугуна

2. 1.1Технологический процесс
2. 1.2Технологический цикл
3. 1.3Технологическая операция
4. 1.4Сырьевые ресурсы
5. 1.5Продукты доменной плавки

 

2 Технико-экономические показатели производства чугуна

 

3. Характеристика технологического процесса производства чугуна

• Заключение
• Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                          

 

                                              Введение

 

Черная металлургия - ведущая  отрасль народного хозяйства, от которой существенно зависит  благополучие страны. С позиций сегодняшнего дня, когда новым технологиям  уделяется первейшее внимание, посмотрим, какие изменения произошли в XX веке в металлургических технологиях. Установившаяся технология производства чугуна, стали и проката к началу XX века принципиально сохранилась  до настоящего времени, хотя агрегатное оформление стало другим. Доменная печь за первые 50 лет XX века приобрела современный профиль, ее объем возрос от нескольких сотен кубических метров до 1-2 тысяч, а за следующие 50 лет до 5 и более тысяч куб. м. За это время доменная печь получила современную систему загрузки, подготовленное сырье, высокую температуру дутья с добавкой кислорода, природного газа и других заменителей кокса, повышенное давление. Основным сталеплавильным агрегатом была мартеновская печь, работали бессемеровские и томасовские конвертеры, появились электрические печи. В XX столетии мартеновские печи, бессемеровские и томасовские конвертеры были заменены кислородными конвертерами и дуговыми печами. В мире примерно две трети стали выплавляют в конвертерах, а одну треть в дуговых электропечах. В России и других странах СНГ еще сохранились мартеновские печи.

Целью данной работы является изучение технологии производства чугуна. В работе будут рассмотрены  новые  методики производства чугуна, обладающие большим экономическим, ресурсосберегающим, экологическим потенциалом. Считаю, что такая постановка  вопроса  наиболее актуальна.

Основополагающей литературой  по данной проблеме являются книги  Равич Б.М. «Брикетирование в цветной и черной металлургии», «Теория и практика работы современных промышленных печей», статьи Юзова О.В., Исаева В.А. «Анализ расхода основных ресурсов в черной металлургии России», Лисина В.С. «Тенденции реструктуризации черной металлургии» и другая литература по данной теме.

 

1.Теоретические основы  технологии производства чугуна

                           Технологический процесс

Металлургический комплекс является базовой основой промышленности. Уровень его развития, доля внутреннего  потребления металлопродукции в  ее производстве и ее номенклатура отражают характер технологического развития страны и соотношение технологических  укладов, используемых в промышленности.

Металлургический комплекс относится к наиболее крупным  промышленным комплексам в российской экономике. В отраслевой структуре  промышленности в 2004 г. он занимал сектор в 15,5%, в том числе черные металлы - 8,2%, цветные 10,3%. Он охватывает технологические  системы получения металлов из руд, технологические системы производства сплавов, обработки металлов литьем и давлением с получением, соответственно, отливок и проката, покрытие защитным слоем.

В зависимости от сочетания  технологических процессов выделяются следующие типы производств в  металлургическом комплексе:

Производства полного  цикла, которые представлены, как  правило, комбинатами, в которых  одновременно действуют все названные  стадии технологического процесса.

Производства неполного  цикла - это предприятия, в которых  осуществляются не все стадии технологического процесса. К неполному циклу относятся  электротермия ферросплавов, электрометаллургия и др.

Металлургия относится к  числу базовых отраслей народного  хозяйства и отличается высокой  материалоемкостью и капиталоемкостью производства.

На долю черных и цветных  металлов приходится более 90% всего  объема конструкционных материалов, применяемых в машиностроении России.

В общем объеме транспортных перевозок Российской Федерации  на металлургические грузы приходится свыше 35% всего грузооборота. На нужды  металлургии расходуется 14% топлива  и 16% электроэнергии, т.е. 25% этих ресурсов, расходуемых в промышленности.

Металлургический комплекс характеризуется концентрацией  и комбинированием производства.

Исключительно велико комплексообразующее  и районообразующее значение металлургического  комплекса в территориальной  структуре народного хозяйства  России.

Современные крупные предприятия  металлургического комплекса по характеру внутренних технологических  связей представляют собой металлургическо-энергохимические комбинаты.

Кроме основного производства, в составе металлургических предприятий  создаются производства на основе утилизации разного рода вторичных ресурсов сырья и материалов (сернокислотное производство, тяжелый органический синтез по производству бензола, аммиака  и другой химической продукции, производство строительных материалов - цемент, блочные изделия, а также фосфорных и азотных удобрений и т.п.)

Наиболее распространенными  спутниками металлургических предприятий  являются: теплоэлектроэнергетика, металлоемкое машиностроение (металлическое и горное оборудование, тяжелое станкостроение), производство металлоконструкций, метизов.

На размещение металлургических комбинатов большое влияние оказывают:

1) особенности используемого  сырья (руды),

2) применяемый для получения  металла вид энергии,

3) география сырьевых  и энергетических источников.

Металлургические предприятия  выгоднее всего создавать в сырьевых и энергетических базах, а иногда и между ними. При размещении учитывают  также обеспеченность водой и  транспортными путями, необходимость  охраны природы.

Резкое падение производства в машиностроении и ВПК привело  к потере спроса на металлы на внутреннем рынке, к сокращению их производства. Начиная с 1993 г. металлургические предприятия  переориентировались на внешний  рынок, начался подъем производства, и технологическая система России была практически перестроена на энергосырьевое обеспечение промышленно развитых стран.

В 2002 г. в России было произведено 7% мирового выпуска стали, при этом 55% пошло на экспорт (10% мировой торговли). Доля России в мировом производстве основных видов цветных металлов (алюминий, никель, медь, цинк, свинец, олово) составляет около 8,5%. На экспорт отправляется около 80% их производства и 70% редких металлов. В экспорте черных металлов 60% занимают полуфабрикаты (слябы, чугун, лом, руда…), в экспорте цветных 80% приходится на первичные, т.е. не прошедшие обработку, металлы и лишь 10% - на прокат и  металлоизделия. Следствием перестройки  металлургии на выпуск первичных  металлов стало резкое сокращение производства металлопродукции, т.е. металлоизделий и различного вида проката.

Таким образом, в результате спада производства в металлопотребляющих отраслях, нарушения и разрыва производственно-хозяйственных связей в стране, а также удорожания топлива, перевозок и электроэнергии произошла коренная перестройка металлургического комплекса на выпуск первичных металлов и поставку их на экспорт. Основными металлами, поставляемыми на экспорт, являются черные металлы (10% от общего экспорта), алюминий, медь, никель, металлы платиновой группы.

Черная металлургия.

Черная металлургия охватывает весь процесс от добычи и подготовки сырья, топлива, вспомогательных материалов до выпуска проката с изделиями  дальнейшего передела.

Значение черной металлургии  заключается в том, что она  служит основой развития машиностроения (одна треть производимого металла  идет в машиностроение), строительство (1/4 металла идет в строительство). Кроме того, продукция черной металлургии  имеет экспортное значение.

В состав черной металлургии  входят следующие основные подотрасли:

добыча и обогащение рудного  сырья для черной металлургии (железных, марганцевых и хромитовых руд);

добыча и обогащение нерудного  сырья для черной металлургии (флюсовых известняков, огнеупорных глин и  т.п.);

производство черных металлов (чугуна, стали, проката, доменных ферросплавов, металлических порошков черных металлов);

производство стальных и  чугунных труб;

коксохимическая промышленность (производство кокса, коксового газа и пр.);

вторичная обработка черных металлов (разделка лома и отходов  черных металлов).

Собственно металлургическим циклом является производство чугуна, стали и проката. Предприятия, выпускающие  чугун, сталь и прокат, относятся к металлургическим предприятиям полного цикла.

Предприятия без выплавки чугуна относят к так называемой передельной металлургии. "Малая металлургия" представляет собой выпуск стали и проката на машиностроительных заводах. Основным типом предприятий черной металлургии являются комбинаты.

В размещении черной металлургии  полного цикла большую роль играет сырье и топливо, особенно велика роль сочетаний железных руд и  коксующихся углей. Особенностью размещения отраслей является их территориальное  несовпадение, так как запасы железной руды сосредоточенны, в основном, в  европейской части, а топлива - преимущественно  в восточных районах России. Комбинаты  создают у сырьевых или топливных  баз, а иногда между ними. При размещении учитывают также обеспечение  водой, электроэнергией, природным  газом.

В России созданы три металлургические базы: Уральская, Центральная и Сибирская.

Цветная металлургия.

Цветная металлургия включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и  их сплавов.

Россия обладает мощной цветной  металлургией, отличительная черта  которой - развитие на основе собственных  ресурсов. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжелые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и легкие (алюминий, титан, магний). На основании этого деления различают металлургию легких металлов и металлургию тяжелых металлов.

На территории России сформировано несколько основных баз цветной  металлургии. Различия их в специализации  объясняются несхожестью географии  легких металлов (алюминиевая, титано-магниевая промышленность) и тяжелых металлов (медная, свинцово-цинковая, оловянная, никель-кобальтовая промышленности).

Размещение предприятий  цветной металлургии зависит  от многих экономических и природных  условий, особенно от сырьевого фактора. Заметную роль, помимо сырья, играет топливно-энергетический фактор.

Производство тяжелых  цветных металлов в связи с небольшой потребностью в энергии приурочено к районам добычи сырья по запасам, добыче и обогащению медных руд, а также по выплавке меди ведущее место в России занимает Уральский экономический район, на территории которого выделяются Красноуральский, Кировоградский, Среднеуральский, Медногорский комбинаты.

Свинцово-цинковая промышленность в целом тяготеет к районам  распространения полиметаллических  руд.

Для получения легких металлов требуется большое количество энергии. Поэтому сосредоточение предприятий, выплавляющих легкие металлы, у источников дешевой энергии - важнейший принцип  их размещения.

Особенностью экспорта цветных  металлов является их неполная обработка, о чем свидетельствует резкое снижение выпуска проката и структура  экспорта - 80% приходится на первичные  металлы и лишь 20% - на прокат и  металлоизделия. Это связано с  тем, что качество отечественного проката  уступает требованиям международного рынка, а внутренние цены по мере обработки  металла растут быстрее, чем при  аналогичной обработке за рубежом, т.е. технологическая себестоимость  в России выше зарубежной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                          Технологический цикл

 

прокатный цех

 

сталь

сталеплавильный цех

 

   чугун

Доменный цех

(в доменной  печи идет реакция восстановления  железа из оксида, а восстановителем  является кокс)

	Агломерация руды
Коксование угля (Кокс – пористое, высокопрочное вещество с малым содержанием золы и серы.)	Обогащение руды
Обогащение угля	Добыча руды (железный колчедан, магнитный железняк, где  полезным компонентом является оксид  Fe)