Технологія виробництва і характеристика сталей

Розвиток підходів до видобутку заліза в історичному аспекті. Розширена характеристика базових та додаткових сировинних компонентів для виробництва сталі. Вивчення сучасних засад оптимізації сировинного складу і асортименту сталей в Україні та світі.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык украинский
Дата добавления 20.11.2015
Размер файла 100,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

План курсової роботи

Вступ

1. Теоретичні підходи до характеристики сировини для виробництва сталей

1.1 Розвиток підходів до видобутку заліза в історичному аспекті

1.2 Класифікація чорних металів і сплавів

1.3 Технологія виробництва сталі

2. Сучасне формування сировинної бази для виробництва сталі

2.1 Розширена характеристика базових та додаткових сировинних компонентів для виробництва сталі

2.2 Сучасні засади оптимізації сировинного складу і асортименту сталей в Україні та світі

Висновки і пропозиції

Список використаних джерел

Вступ

сировинний сталь видобуток залізо

Залізо мало промислове застосування вже до нашої ери. У древні часи його одержували в пластичному стані в горнах. Шлак відокремлювали, видавлюючи його з губчатого заліза, ударами молота.

В міру розвитку техніки виробництва залоза поступово підвищувалася температура, при якій вівся процес. Метал і шлак сталі плавитися; стало можливим розділяти їх набагато повніше. Але одночасно в металі підвищувався зміст вуглецю й інших домішок, - метал ставав тендітним і нековким. Пізніше навчилися переробляти чавун; зародився двоступінчастий спосіб виробництва заліза з руди. У принципі він зберігається дотепер: сучасна схема одержання сталі складається з доменного процесу, у ході якого з руди виходить чавун, і сталеплавильного переділу, що приводить до зменшення в металі кількості вуглецю й інших домішок.

Сучасний високий рівень металургійного виробництва заснований на теоретичних дослідженнях і відкриттях, зроблених у різних країнах, і на багатому практичному досвіді. Чимала частка в цьому процесі належить радянським ученим. Наприклад, вони першими широко застосували природний газ для доменної плавки.

Стали железоуглеродистые сплави, містять практично до $1,5% вуглецю. Крім вуглецю, сталь завжди містить у невеликих кількостях постійні домішки: марганець (до 0,8 %), кремній (до 0,4 %), фос фор (до 0,07 %), сірку (до 0,06 %), що пов'язані з особливостями технології її виплавки. У техніці широко застосовують також леговані стали, до складу яких підвищення якості додатково вводять хром, нікель та інші елементи. Існує понад 1500 мало рок вуглецевих і легованих сталей--конструк ционных, інструментальних, нержавіючих тощо. буд.

Розроблено кілька радикальних способів отримання сталі з чавуну.

Першими способами отримання сталі з чавуну були кричный (12- 13 століття), пудлинговый (кінець 18 століття), бессемеровский (1856 р.), томассовский. Їх вадами є невисока якість сталі та обмеженість сировинної бази, тому що було використовувати лише ті чавуни (з певним змістом кремнію, сірки і фосфору).

Приблизно початку 20 - го століття масу стали виплавляли мартенівським способом (відкриття 1864 р) - менш продуктивною, але що дозволяє виплавляти якісніший сталь.

У 50-і роки 20 століття з'явився кислородно - конвертерний процес.

Однією з прогресивних способів отримання складних та високолегованих сталей є електрометалургійний: плавка в електричних дугових і індукційних печах.

Сталь особливо високої якості виплавляють в вакуумних електричних печах, і навіть шляхом електрошлакового, плазмового переплаву, електронно-променевої плавки.

Сталь -- залізовуглецевий сплав який містить до 2,14% вуглецю (звичайно 0,1>1,4%С).

Вихідні (шихтові) матеріали: переробний чавун, скрап (металобрухт), феросплави та флюси. Сутність металургійної переробки чавуну в сталь полягає у зниженні вмісту вуглецю і домішок шляхом їх окислення та перевода в шлак або гази в процесі плавки

1. Теоретичні підходи до характеристики сировини для виробництва сталей

1.1 Розвиток підходів до видобутку заліза в історичному аспекті

Припускається, що перше знайомство людини з металами розпочалося приблизно 12 тис. років назад, однак найстародавніші археологічні знахідки металевих виробів мають значно менший вік. Наприклад, найдавніші вироби з золота і міді датуються 7-м тисячоліттям до н. е., з свинцю і рудного заліза -- 6-м тисячоліттям до н. е., зі срібла -- 5-м тисячоліттям до н. е.[1]

Спочатку людина звернула увагу на самородне золото і самородну мідь. Потім познайомилася з метеоритним залізом ісамородним залізом земного походження й самородним сріблом. Припускається, що вперше людина познайомилася з метеоритним залізом. Ця теорія підкріплюється, як правило, назвами заліза мовами стародавніх народів -- давньоєгипетське «бєні-нет» означає «небесне залізо», давньогрецьке уЯдзспт (сідерос) пов'язують з латинським sidus (у родовому відмінку sideris) -- зоря, небесне тіло. У хетських текстах 14 ст. до н. е. згадується про залізо як про метал, що впав з неба.[2] Найдавніші вироби зметеоритного або земного самородного заліза датуються 4 -- 3-м тис. до н. е.[3] Один з найстародавніших виробів з заліза знайдено у Єгипті, це намисто з прокутих смужок метеоритного заліза, кинджал з метеоритного заліза знайдено на півдніМесопотамії.

В той же час є припущення, що перше знайомство з залізом, отриманим з залізної руди, датується 6 тис. до н. е.[1] При розкопках уАладжа-Хююк у Малій Азії було знайдено речі з заліза рудного походження, що вважаються найдавнішими (датуються 6 тис. до н. е.) -- невеличкі криці, виплавлені у тиглях.

Широке використання залізо знайшло значно пізніше, бо у вільному стані трапляється у природі дуже рідко, а отримання його з руд стало можливим лише на певному рівні розвитку техніки.

Наступним кроком став видобуток рудного золота і виплавка міді з легковідновлюваних руд. Першим металом, який людина навчилася отримувати з руди була мідь. Техніка виробництва заліза набагато складніша ніж міді та де-яких інших металів і сплавів, тому люди навчилися отримувати і використовувати залізо пізніше ніж мідь, олово, свинець, срібло, цинк, сурму. Температура плавлення заліза на відміну від цих металів є набагато вищою і становить 1530 °C.

Початком залізного віку більшість вчених вважає приблизно 1200 рік до н. е.

Спочатку для отримання заліза з руд можливо використовували багаття.[2] У ньому можна було отримати залізо лише з легковідновлюваної руди. Потім з'явилисясиродутні горна.

Сиродутний процес.

Спосіб видобування заліза за допомогою сиродутного процесу було відкрито ще в 3-му[3] або 2-му тисячолітті до н. е. Вважається, що вперше в історії виготовляти предмети з заліза, отриманного сиродутним способом почали хатті.[4

Сиродутне горно.

Сиродутне горно кельтського зразка. Реконструкція. На фото видно отвір через який у горно потрапляло повітря і виходившлак.

Першим агрегатом для цього було сиродутне горно, яке з'явилося за кілька тисячоліть до нашої ери і у різних своїх варіантах існувало до XV ст., а в окремих місцевостях до початку XX ст. і у XX ст. Протягом тисячоліть горно було єдиним агрегатом для отримання заліза з залізної руди. У горнах залізо отримували не у рідкому стані, а у вигляді м'якої тістоподібної маси -- криці. У горні розвивалася температура недостатня для розплавлення заліза. Цим чорна металургія давніх часів докорінно відрізнялася від кольорової, де метал отримували рідким. 1300 °C

У сиродутному горні руда швидко нагрівалася і, не до кінці відновлена, плавилася, утворюючи шлак з високим вмістом закису заліза FeO. Навуглецьоване при відновленні залізо реагувало з цим шлаком, внаслідок чого основна частина розчиненого у залізі вуглецю вигорала по реакції

C (розчинений у залізі) + FeO = Fe + CO.

Таким чином отримувалося чисте залізо з мінімальним вмістом вуглецю ~ 0,1%. Температура плавління такого заліза становить 1530 °C і є набагато вищою від тієї, що була у горні, тому залізо отримувалося не у рідкому, а у напіврозплавленому твердому вигляді.

Криця являла собою шпаристий, схожий на губку, матеріал, просяканий рідким шлаком. Його кліщами витягали з горну. Витягнену з горна крицю піддавали механічній обробці дерев'яними молотами для видалення домішок шлаку. Залізо криці мало нерівномірний хімічний склад. Містила велику кількість шлаку.

На перших етапах освоєння технології маса криці була до 2 кг. З розвитком технології горно давало 8 кг заліза.

Сиродутне залізо є дуже м'яким металом, знаряддя праці і зброя, зроблені з чистого заліза, мали низькі механічні якості. Металургія заліза спочатку розвивалася дуже повільно, попри те, що залізні руди набагато більш розповсюджені, ніж мідні, а температура їх відновлення є нижчою. Причина в тому, що сиродутне залізо за якістю значно поступалося міді. Це пояснюється тим, що при досягаємих тоді температурах процесу мідь виходила у розплавленому стані, а залізо -- у вигляді лише розм'якшої тістоподібної маси з численними включеннями шлаку. Навіть після видалення шлаку, метал залишався неоднорідним за хімічним складом. Через низький вміст вуглецю сиродутне залізо було м'яким -- виготовлені з нього зброя і засоби праці швидко затуплювалися, гнулися, не піддавалися гартуванню, вони поступалися за якістю бронзовим. Лише з відкриттям у 9 -- 7 століттях до н. е. способів виготовлення сталі з заліза методом цементації й її термічної обробки гартування починається широке використання заліза. Ці вдосконалення забезпечили залізу у І-му тисячолітті до н. е. лідируюче положення поміж матеріалів, що використовувалися людиною.

Штукофен

З часом потреба людства у залізі зростала і металурги почали шукати методи підвищення продуктивності горен. У Скандинавії і Альпах у VII-VIII стст. почали будувати сиродутні горна вищі від зросту людини. У Скандинавії такі печі називалися «осмундськими» («осмунд» -- криця), в Альпах високі сиродутні горна (печі) називали«штюкофен» («штюк» -- криця, «офен» -- піч). Осмундські печі і штюкофени працювали за одним принципом, однак мали певні відмінності у будові. Осмундські печі, як правило, поміщалися у дерев'яні зруби і робилися з глини, а штюкофени будувалися з каміння.

На території України з ХІІІ ст. в окремих місцях з'явилися домниці, які можна порівняти з високими печами типу Штукофен західного середньовіччя.[5]

Такі печі були більшими від звичайних сиродутних горен, в них залізо відновлювалося краще, виходило з більш однорідним складом. Температури сягали 1400-1450 °C, але залізо ще не було навуглецьоване і тому не було рідким. Процес виробки заліза тривав від 4 до 6 годин, після чого розжарену до білого жару крицю витягали кліщами через вилом у передній стінці горну. Після витягнення криці пролам у стінці печі замуровувався і починалася нова плавка.

У криці залишалися вкраплення шлаку, що становили до 10% її маси. Тому крицю ущільнювали дерев'яними молотами, а потім ретельно проковували ковальським молотом для видалення шлаку з маленьких шпаринок. Втрати заліза зі шлаком залишалися високими і становили до половини від кількості заліза, що потрапляло у піч з рудою. Загалом за добу, з врахуванням постійного ремонту печі, встигали виробити 2 -- 4 криці.

Каталонське горно

У ранньому Середньовіччі було розроблено ще один спосіб підвищення продуктивності сиродутного горну. У Х -- ХІ стст. у Західній Європі була розроблена технологія виробки заліза у горнах, що отримали назву каталонських. Вони мали об'єм 0,3 -- 0,9 м 3, тобто у 5 -- 10 разів меншими від штюкофенів, однак не поступалися їм у продуктивності. Продуктивність каталонських горен була до 120-150 кг криці.

Блауофен.

На зламі ХІІІ -- XIV століть на великих металургійних мануфактурах Європи для приведення у дію повітродувних міхів почали постійно використовувати водяні колеса. Це дозволило збільшити інтенсивність дуття, а відтак й висоту печей до 6 м. Така конструктивна зміна призвела до появи принципово нового процесу -- у печах окрім криці інколи отримували новий продукт -- чавун, що виходив з печі у рідкому стані. Отриманий при відхилені сиродутного процесу від норми чавун вважався браком, тому що не піддавався куванню і був крихким.

Однак згодом з чавуну навчилися робити відливки. Ще пізніше навчилися повторно переплавляти його з рудою, випалювати вуглець і отримувати м'яке залізо. Таким чином, замість безпосереднього отримання придатного для використання заліза з руди, тобто одноступеневого процесу, з'явився двоступеневий процес -- отримання чавуну у доменній печі і подальша переробка його у іншому агрегаті -- кричному горні.

Такий спосіб мав велику економічну ефективність -- витрата вугілля скоротилася у два рази, вихід заліза збільшився у півтора рази, різко підвищилася продуктивність агрегату.

Весь подальший розвиток металургії проходив як вдосконалення цього двохступеневого способу отримання сталі. Розвивалися і вдосконалювалися доменні печі, з'являлися і вподальшому розвивалися нові способи переробки чавуну на сталь -- пудлінгування, мартенівське і конвертерне виробництво.

Процес у доменній печі докорінно відрізнявся від процесу у сиродутному горні. Продуктом плавки було вже не м'яке, ковке залізо, а ламкий чавун, більш навуглецьоване залізо, що містило біля 4% вуглецю.

На відміну від сиродутного горну, де руда швидко нагрівалася і, не до кінця відновлена, плавилася, утворюючи шлак з великим вмістом FeO і залізо потім втрачало вуглець, у доменній печі руда нагрівалася поступово, процеси відновлення заліза проходили більш повно. Через те, що процеси відновлення інтенсивно проходять при температурі 700 °C, а процеси шлакоутворення можуть відбуватись тільки при 1100-1200 °C, то вони розділилися, перестали йти майже одночасно: зверху йшло відновлення руди, а знизу, по мірі опускання шихтових матеріалів, -- плавлення шлаку. Це розділення призвело до того, що вміст FeO у шлаку різко знизився і він, розплавившись й прийшовши у низ печі, не привносив сюди велику кількість кисню (разом зі сполукою FeO), вигоряння вуглецю з заліза скоротилося. Залізо насичувался вуглецем. Це різко знижувало його температуру плавління. Розплавлений чавун стікав у нижню частину печі і випускався з неї у рідкому стані.

Такий хід процесу призвів до утруднення процесу шлакоутворення. Раніше кремнезем SiO 2пустої породи і невідновлені оксиди заліза утворювали легкоплавкий шлак на основі сполук FeSiO 3, Fe 2 SiO 4. При новому ході процесу у нижній частині печі невідновлених оксидів заліза вже не було, що різко підвищувало температуру плавлення породи. Це викликало необхідність введення добавок, які з кремнеземом породи давали б легкоплавку суміш. Такою добавкою виявилось вапно, яке завантажували у піч у вигляді вапняку.

Наступним після кричного процесу методом переробки чавуну на ковке залізо був метод пудлінгування, запатентований 1784 рокуГенрі Кортом у Англії.

1856 року Генрі Бессемер запропонував свій спосіб отримання сталі з чавуну, який отримав назву бесемерівського процесу. Метод Бессемера вперше дозволив отримувати ливарну сталь у великій кількості.

1867 року з'явився Мартенівський спосіб одержання сталі запропонований П'єром Мартеном.

Потім було запропоновано томасівський спосіб одержання сталі з чавуну.

Наприкінці XIX століття був розроблений електросталеплавильний процес.

У середині XX століття був розроблений Киснево-конвертерний процес.

1.2 Класифікація чорних металів і сплавів

· чорні метали -- залізо, манган, хром - є основними продуктами чорної металургії, а їх сплави використовують у всіх галузях машинобудування;

Металевими сплавами називають речовини, які складаються не менше, як з двох компонентів і одним з них обов'язково повинен бути метал. Сплави металів відіграють велику роль, оскільки зазвичай вони мають вищі функціональні (механічні, електричні,...) і технологічні властивості, ніж їхні складові - чисті метали. Компонентами називають хімічні елементи або їх сполуки у складі сплаву. За кількістю компонентів сплави поділяють на подвійні, потрійні і т.д.

У техніці найчастіше застосовують сплави на основі заліза (чавун, сталь) і сплави кольорових металів на основі міді (латунь, бронза), алюмінію (силумін, дюралюміній), свинцю, цинку, олова, нікелю. Деякі сплави створюють на основі вольфраму, титану, ванадію, молібдену й інших металів.

Залежно від характеру взаємодії компонентів сплаву, вирізняють такі різновиди сплавів:

· механічна суміш компонентів -- ці суміші неоднорідні, вони є найдрібнішою сумішшю кристалітів компонентів;

· необмежений твердий розчин компонентів -- однорідний, може утворюватися за будь-якого співвідношення компонентів;

· обмежений твердий розчин компонентів -- однорідний, зазвичай може утворюватися, якщо склад сплаву є близьким до одного з чистих компонентів або до певної хімічної сполуки компонентів;

· хімічна сполука компонентів -- однорідний, може утворюватися за чітко визначеного співвідношення компонентів.

У твердих розчинах атоми розчиненої речовини заміщують атоми розчинника у кристалічній ґратці або проникають у неї; хімічні сполуки утворюють нову відмінну кристалічну ґратку. Після кристалізації сплаву утворюється або одна фаза (твердий розчин, хімічна сполука), або сплав, який містить суміш фаз. Фазою називають однорідну частину системи, відділену від інших складових (фаз) поверхнею поділу.

У суміші певного складу (евтектика) компоненти кристалізуються одночасно, причому температура кристалізації такого сплаву мінімальна. У неевтектичних сплавах двох компонентів, що не розчиняються один в одному і не утворюють хімічних сполук, відбувається розділення сплаву на дві фази, спочатку з розплаву виділяються кристали надлишкового, порівняно з евтектикою, компоненту, тоді температура розплаву знижується, а склад рідкої фази наближається до евтектики, кристалізація якої, нарешті, відбувається при сталій температурі. Таким чином утворюється двофазний сплав.

Сплави речовин, необмежено розчинних одна в одній у твердому стані (наприклад, золото--срібло), евтектики не утворюють. Хоча спочатку з розплаву виділяються кристали більш тугоплавкого елементу (золота) при повільному остиганні вони розчиняються у сріблі (відбувається дифузія), і сплав виходить однорідним. Швидким охолодженням, однак, можна добути сплав, що міститиме кристали різного складу.

Чорні метали найчастіше мають темно-сірий колір, велику щільність (крім лужно-земельних), високу температуру плавлення, відносно високу твердість. Найбільш типовим металом цієї групи є залізо.

Чорні метали (залізо та сплави на його основі) - це чавун, сталь, феросплави. Вони посідають провідне місце за об'ємом виплавки (94%).

Важливі також і кольорові метали (алюміній, мідь, цинк, олово та ін.), які використовують у електротехніці, напівпровідниках як легуючі домішки для одержання сплавів зі спеціальними властивостями (тугоплавких, нержавіючих сталей та ін.).

v Залежно від фізичних і хімічних властивостей розрізняють метали:

· легкі (магній, алюміній, титан) і важкі (мідь, олово, цинк, хром, золото, срібло та ін.);

· тугоплавкі (вольфрам, молібден, титан) та легкоплавкі (олово, цинк, алюміній, магній, свинець).

Походження всім відомого вислову "благородні метали", що стосується золота, платини та срібла, пов'язано з високою хімічною стійкістю цих металів. Вони практично не взаємодіють ні з якими хімічними елементами та сполуками, а тому знаходяться в природі переважно у вигляді самородних руд.

Чорні метали у свою чергу можна підрозділити таким чином:

1. Залізні метали - залізо, кобальт, нікель (так звані ферромагнетики) і близький до них за властивостями марганець. Co, Ni, Mu часто застосовують як добавки до сплавів заліза, а також в якості основи для відповідних сплавів, схожих за своїми властивостями на високолеговані сталі.

2. Тугоплавкі метали, температура плавлення яких вище, ніж заліза (тобто вище 1539С). Застосовують як добавки до легованих сталей, а також в якості основи для відповідних сплавів. До них відносять: Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Tc (технецій), Hf (гафій), Ta (тантал), W, Re (реній).

3. Уранові метали - актинідії, що мають переважне застосування в сплавах для атомної енергетики. До них відносять: Ас (актиній), Th (торій), U (уран), Np (нептуній), Pu (плутоній), Bk (берклій), Cf (каліфорній), Md (менделевій), No (нобелій) та ін.

4. Рідкоземельні метали (РЗМ) - La (лантан), Ce (церій), Nd (неодим), Sm (САНАРЕ), Eu (европий), Dy (діспрозій), Lu (лютеций), Y (ітрій), Sc (Сландо) та ін., що об'єднуються під назвою лантаноїдів. Ці метали мають вельми близькими хімічними властивостями, але досить різними фізичними (Тип. Та ін.). Їх застосовують як присадки до сплавів інших елементів. У природних умовах вони зустрічаються разом і важко разделіми на окремі елементи. Зазвичай використовується змішаний сплав - 40-45% Се (церій) і 40-45% всіх інших РЗМ.

5. Лужноземельні метали - у вільному металевому стані не застосовуються, за винятком особливих випадків, наприклад, теплоносії в атомних реакторах. Li (літій), Na, K (калій), Rb (рубідій), Cs (цезій), Fr (Франція), Ca (кальцій), Sr (стронцій), Ba (барій), Ra (радій).

Кольорові метали поділяються на:

1. Легкі метали - Ве (берилий), Mg (магній), Al (алюміній), що володіють малою щільністю.

2. Благородні метали - Ag (срібло), Pt (платина), Au (золото), Pd (паладій), Os (осмій), Ir (іридій), та ін. Сu - полублагородний метал. Мають високу стійкість проти корозії.

3. Легкоплавкі метали - Zn (цинк), Cd (кадмій), Hg (ртуть), Sn (олово), Bi (вісмут), Sb (сурма), Pb (свинець), As (миш'як), In (індій) і т.д., і елементи з ослабленими металевими властивостями - Ga (галий), Ge (германій).

Застосування металів почалося з міді, срібла і золота. Так як вони зустрічаються в природі в чистому (самородному) вигляді.

Пізніше стали відновлювати метали з руд - Sn, Pb, Fe та ін.

Найбільшого поширення в техніці набули сплави заліза з вуглецем: сталь (0,025-2,14% С) чавун (2,14-6,76% С); причина широкого використання Fe-C сплавів пов'язано з рядом причин: малою вартістю, найкращими механічними властивостями, можливістю масового виготовлення і великою поширеністю руд Fe в природі.

Більше 90% виготовлених металів становить сталь.

Виробництво металів на 1980 р.:

Залізо - 718000 тис. Тонн (у СРСР до 150 млн тонн на рік)

Марганець -> 10000 тис. Тонн

Алюміній - 17000 тис. Тонн

Мідь - 9400 тис. Тонн

Цинк - 6200 тис. Тонн

Олово - 5400 тис. Тонн

Нікель - 760 тис. Тонн

Магній - 370 тис. Тонн

Золото -> 1,2 тис. Тонн

Сталі класифікують за різними ознаками:

· хімічним складом:

· вуглецеві:

· маловуглецеві (до 0,25% С);

· середньовуглецеві (0,3...0,55% С);

· високовуглецеві (0,6...0,85% С;)

· леговані (залежно від того, які елементи введено до їхнього складу):

· хромисті;

· марганцевисті;

· хроммарганцевисті;

· хромнікелеві;

· якістю (якість сталі залежить від металургійного процесу виробництва; якість визначається вмістом в сталі газів кисню, водню, азоту та шкідливих домішок сірки і фосфору):

· звичайної якості;

· якісні;

· високоякісні;

· особливо високоякісні.

· способом розкиснення:

· спокійні;

· напівспокійні;

· киплячі (кипляча сталь -- не повністю розкиснена в печі. Виділення газів відбувається й при затвердінні виливка, тому в ньому утворюється велика кількість розосереджених газових бульбашок. Вони зникають при подальшій гарячій прокатці. Найдешевша.)

· призначенням:

· конструкційні;

· інструментальні;

· особливих властивостей.

1.3 Технологія виробництва сталі

Способи виробництва металів і сплавів:

- пірометалургійний (нагрівання за допомогою палива до потрібної температури);

- електрометалургійний;

- плазмовий;

- хіміко-металургійний (виплавка титану);

- гідрометалургійний (електролізом із розчинів Cu, Zn, Ni, Co, Au, Ag);

- порошкова металургія;

- космічна металургія (ведеться в вакумному середовищі, при відсутності сили тяжіння).

Виробництво чавуну. Сировиною для чавуну є породи, вміст заліза у яких 23 - 70%. Ними виступають магнетитовий залізняк (50-60%,), червоний залізняк (51-69%), бурий залізняк (35-40%), шпатовий залізняк (до 40%), залізні кварцити. Також у процесі виплавки чавуну використовуються флюси - речовини для видалення домішок, шлаків із оксидів (ними виступають як правило вапняки, чи доломіти), кокс, природний газ, марганцеві і хромітові руди, вода, кисень та легуючі метали.

Видобута руда проходить підготовчу обробку: подрібнення, обпалювання, збагачення і агломерацію.

Метою подрібнення є надання руді єдиного фізичного стану. Воно проходить на дробильних машинах, які надають кускам руди розмірів від 8 до 300 мм. Інколи руду розтирають на менші частинки. На машинах-ситах здійснюють сортування подрібненої чи розтертої руди.

Обпалювання руди здійснюють із метою видалення із руди хімічно зв'язаної води, вуглекислоти, частково сірки та фосфору. Обпалювання проводять у спеціальних печах при температурі 700-800є.

Збагачення руди - підвищує в руді вміст заліза за рахунок видалення пустої породи. Застосовують кілька видів збагачення: гравітаційне, промивання водою, магнітне, флотація. Промивання здійснюють струменем води у барабанах що обертаються. Порода має меншу вагу, тому вимивається із барабану у відходи.

Гравітаційне збагачення за технологією близьке до промивання.

Магнітне збагачення (сепарація) здійснюється у роторних латунних барабанах, у яких нерухомо закріплені електромагніти. Для збагачення використовуються руди, що володіють магнетизмом (магнетити, титаномагнетити). Руда притягується до поверхні барабану, а порода - вилітає.

Агломерація - це процес формування пористих кусочків (спікання) подрібненої руди. Для спікання руду зволожують, добавляють 5% коксу і обпалюють. Часто при спіканні використовують флюси (подрібнений вапняк), що у подальшому технологічному процесі доменної виплавки зменшує витрати коксу на 5%, та збільшує продуктивність печі на 6 - 7%.

У якості технологічного палива у доменному виробництві застосовують кокс, рідше деревне вугілля і торф'яний кокс, а також газ. Кам'яновугільний кокс є висококалорійним, пористим та твердим, містить мало попелу та сірки. В доменному процесі паливо є також і джерелом вуглецю який потрібний для відновлення заліза.

Флюси (вапняки, кварцовий пісок) добавляються до руди. Під час плавлення вони вступають у реакцію із часткою породи, що залишилася у руді і утворюють шлак, який легко відділяється від чавуну.

Вогнетривкі матеріали складають внутрішню частину плавильних агрегатів та ємностей для розливання металу. Їм притаманна термічна та хімічна стійкість. За хімічними властивостями вогнетриви поділяються на три види: основні, нейтральні і кислі. Основними є: магнезит, доломіт і хромомагнезит. Останній є найбільш тривким, його температура плавлення 2000 градусів.

Нейтральними вогнетривами є шамот і хромовий залізняк. Шамот виготовляють з обпаленої вогнетривкої глини чи каоліну. Температура плавлення - 1700 градусів.

Кислі вогнетриви - динас і кварцит. вони містять до 90% окису кремнію, мають температуру плавлення 1750 градусів.

У металургійному виробництві в якості легуючих металів використовують марганець, нікель, вольфрам, ванадій і інші, які придають металу ті чи інші властивості.

Металургійне виробництво споживає велику кількість води, яка використовується для охолодження агрегатів та ін. Витрати води досягають 150-200 м3 на тонну металу.

Доменне виробництво. Чавун варять у печах-домнах. Доменний цех металургійного заводу має від 1 до 10 доменних печей, рудний двір, підйомні і вантажні агрегати, повітронагрівачі і газоочисники.

Доменна піч - промислова піч для виплавки доменного чавуну. Це вертикальна споруда (30 - 40 м висоти) внутрішня частина якої викладена вогнетривким матеріалом - шамотом, а зовнішня представлена зварним стальним кожухом. Об'єм печі - від 3 до 5 тис. м3. Основні частини такі: колошник, шахта, розпар, заплечики, горно, лещадь(черінь).

Колошник - верхня частина печі. Тут завантажують шихту. Є газовідводи для доменного і колошникового газу. Температура шихти в колошнику досягає 150 - 300. Шахта - найбільша частина печі, що знаходиться під колошником. Тут температура досягає до 1200. Проходить видалення вологи із шихти і відновлення заліза із руди (в результаті горіння коксу формується вуглекислий газ (СО2), який проходить через розжарений кокс і формує окис вуглецю (2СО). Остання, підіймаючись вверх вступає у взаємодію із рудою (FeО) і відновлює залізо - забирає з окису кисень (Fe+СО2)). Нижче знаходиться розпар, де температура досягає 1400 і проходить процес формування чавуну. Заплечики мають форму конуса, що звужується до низу. Це втримує шихту, що знаходиться у шахті і розпарі. Нижня частина печі називається горном. Тут накопичується розплавлений чавун та шлак. Чавун важчий, тому він опускається на дно горна - лещадь. В горні розташовані отвори (льотки), через які періодично зливають шлак та чавун. У верхній частині горна розташовані отвори (фурми), через які з метою підтримання процесу горіння подають гаряче повітря. Нижня частина горна а також фурми охолоджуються циркулюючою водою.

Допоміжні пристрої доменної печі - водонагрівачі і газоочисники. У повітронагрівачах нагрів іде за рахунок спалювання доменних газів, а в газоочисниках проходить очистка колошникового газу від рудної пилюки і частинок коксу. Очищений газ направляють для спалювання у повітронагрівачі.

Робота доменних печей іде безперервно протягом кількох років, поки не потрібен капітальний ремонт.

Для виробництва однієї тони чавуну витрачається 1,5 - 3 т залізної руди, 0,5 - 0,7 т коксу, 0,25 - 0,4 т флюсів і 2500 - 3000 м3 повітря.

Середній склад чавуну такий: заліза - до 92%, вуглецю - 2% і більше, до 6% складають кремній, марганець, сірка, фосфор.

Вуглець надає чавуну крихкість. У складі чавуну він знаходиться у двох станах: у поєднанні із залізом (у вигляді карбіду заліза) - це білий чавун, чи у вигляді графіту (у вільному стані) - сірий чавун.

Підготовлену руду (куски розміром 2-4см) завантажують у доменну піч разом із флюсами та паливом.

Шихту (руда флюси і паливо) засипають через колошник. Внизу горить паливо. Через фурми у верхній частині горна печі (фурми - отвори, яких може бути близько 60), нагнітають повітря збагачене киснем. Біля кожної печі є 3-4 нагрівники, щоб повітря було гарячим. Падаючи з висоти шихта стикається з гарячим повітрям митєво вступаючи у реакцію. По-перше відбувається горіння, та відновлення вуглецю.

С + О2 а СО2 + Q

CO2 + C а 2CO

Крім того проходить поступове відновлення заліза вуглецем.

Fe2O3 а Fe3O4 а FeO а Fe

Також утворюється цементит 3Fe + C а Fe3C

Fe3C - розчиняється у залізі, утворює з ним сплав і стікає в горно. Флюси служать для виведення шкідливих домішок. Шкідливими, насамперед, є домішки сірки та фосфору, які роблять чавун крихким. Корисними домішками є Mn i Si, вони добре розчиняються у сплаві. Крім вищезгаданих в процесі доменного виробництва отримують: шлак, доменний газ (100т. ум п. на добу) і колошниковий пил, які також використовуються у господарстві. Основні шлаки використовуються у виробництві цементу та інших будматеріалів, а кислі - для отримання шлакової вати, яка є хорошим ізолятором. Доменний газ використовується у якості палива. колошниковий пил - для отримання залізовмісного агломерату.

Виробництво сталі.

Переробка чавуну в сталь здійснюється у мартенівських печах, конвертерах, електропечах. Суть процесу полягає в окисленні домішок, що містяться у чавуні.

Мартенівська піч - промислова піч, у якій чавун та металевий брухт переплавляють на мартенівську сталь. Тверду вихідну суміш (чавун, сталевий брухт, флюси тощо) завантажують у робочий простір печі через вікна у передній стінці; через них звичайно заливають і рідкий чавун. Рідке, або нагріте газоподібне паливо і повітря (атмосферне або збагачене на кисень) надходять у робочий простір по головках.

Об'єм мартенівських печей коливається від 20 до 900 т.

Мартенівську сталь використовують для виробництва шестерень, валів, пружин тощо.

Сьогодні мартенівські печі уже не будують, але поодинокі ще діють.

Киснево-конверторний спосіб отримання сталі базується на випалюванні в розплавленому чавуні домішок шляхом продування кисню. Процес проходить в конверторах. Конвертор є сталевою спорудою грушевидної форми об'ємом від 20 до 350 т. Всередині він викладений вогнетривким матеріалом, зверху є отвір - горловина, через яку заливається рідкий чавун і закидається скрап (металобрухт). В горловинній частині конвертера є льотка (отвір для виливання сталі). Конвертор може повертатися навколо горизонтальної осі. По водоохолоджувальній фурмі, що вводиться підйомником у горловину конвертора, подається кисень під тиском 9 - 14 атмосфер.

Процес починається із закидання металолому у горловину нахиленого конвертора. Потім заливається рідкий чавун. Встановивши конвертор вертикально, встановлюють фурму (через горловину) і починають продувати

Потім залізо відновлюється за рахунок окислення вуглецю: кисень. Спочатку окисляється залізо:

2Fe + O2 = 2FeO.

a) FeО + С = СО + Fe

Кисень також окисляє решту домішок у чавуні.

Процес не потребує палива, оскільки тепло виділяється за рахунок спалювання вуглецю, фосфору тощо. Накопичений шлак виводять із конвертора через горловину. Сталь - через бокову льотку. Тривалість процесу від 25 до 60 хвилин.

Конвертор є дешевшим за мартенівську піч, більша швидкість і продуктивність процесу, економія палива, менші експлуатаційні видатки. Проте 7 - 10% металу втрачається через вигорання. У великому конвертері не менше 4 фурм і за 1хв використовується 4м3 кисню. Він може мати місткість до 300 тонн і давати за годину 400-500т сталі, тоді як мартенівська піч не більше 80т. Крім того в мартенівських печах шкідливі домішки утворюються і при згорянні палива.

Виробництво сталі в електропечах. З початку ХХ століття використовують плавильні дугові та індукційні електропечі.

В дугових електропечах виплавка металу проходить за рахунок тепла, що йде від електричної дуги. Остання виникає між графітовим (чи вугільним) електродом і металевою шихтою. Віддаль між шихтою та електродом можна міняти, що дозволяє регулювати довжину та температуру електричної дуги. Температура у електропечах досягає 3500°.

Об'єм промислових електропечей коливається від 0,5 до 400 т.

Шихта на 90% складається із скрапу (лом, метало відходи) і на 10% із чавуну, який добавляється для збагачення сталі вуглецем. Для окислення надлишку вуглецю і домішок добавляється залізна руда (10 кг на 1 т розплавленого металу). Для нейтралізації хімічної реакції вводиться флюс (вапно чи кварц).

Для виплавки 1 т сталі потребується від 600 до 1000 кВт.год. електроенергії та 5 - 10 кг електродів. Тривалість плавки - 2 - 3 години. Сталь виходить із незначними небажаними домішками фосфору і сірки.

Індукційна піч є вогнетривким тиглем, на поверхні якого розташована обмотка пустих мідних трубок. Ця обмотка є індуктором і через неї пропускається струм високої частоти. В пустій частині трубок циркулює вода для охолодження. Під час пропускання електричного струму через обмотку виникають індукційні струми, які розігрівають і плавлять шихту що знаходиться всередині тигля.

Таким способом електроплавлення отримують високолегійовані, нержавіючі і інші види сталі. Окислювальні процеси в тиглі усуваються шляхом застосування вакууму чи газового середовища. За рахунок цього підвищується якість сталі. Об'єм печей - до 25 т.

Дуплекс-процес є одним із способів отримання високоякісної сталі. Він базується на використанні в електропечах рідкої сталі отриманої в конверторах чи мартенівській печі. Конверторна чи мартенівська сталь звільняється від домішок.

Економічною основою дуплекс-процесу є невелика витрата електроенергії для отримання високоякісної сталі при великій потребі промисловості у якісній сталі.

Розлив сталі. Рідка сталь потрапляє у ковші і за допомогою крана потрапляє в місце розливання у ливарні форми. Відливки є частиною готового виробу, або просто болванкою, яка проходить подальшу обробку на машинобудівному заводію. У випадку, коли із сталі потрібно отримати прокат, відливають злитки у спеціальних формах (ізложницях).

Прокат металу - це спосіб його обробки за рахунок пресування і обтискання. Ці операції здійснюються над розігрітими болванками обертовими валиками прокатних станів. Прокатні вироби у залежності від виду прокату поділяються на чотири групи: сортовий прокат, листовий, спеціальний прокат, труби.

Сортовий прокат у залежності від профілю поділяється на дві групи - профілі простої геометричної форми (круглої, квадратної, шестигранної, прямокутної тощо) і фасонні профілі прокату (овальний, напівкруглий, ромбовидний, трикутний, сегментний).

Листовий прокат за стандартом випускається двох видів: листова сталь тонка (0,2 - 0,4 мм) і листова сталь товста (4 - 60 мм). Спеціальний вид прокату - колеса, зубчасті колеса, кулі, труби.

В металургійній промисловості отримало великий розвиток комбінування, яке може бути внутрігалузевим (чавун - сталь - прокат), міжгалузевим - при наявності хімічних цехів, підприємств будівельних матеріалів (на шлаку, цементних, шлаковатних тощо). Таке комбінування дає певний економічний ефект.

Виходячи із витрат сировини і інших техніко-економічних факторів, металургійні підприємства повного циклу тяжіють в розміщенні до паливних та рудних баз, а неповного циклу - до районів машинобудування, де є багато метало відходів.

2. Сучасне формування сировинної бази для виробництва сталі

2.1 Розширена характеристика базових та додаткових сировинних компонентів для виробництва сталі

Особливості розвитку сировинної бази галузі

Чорна металургія має такі особливості сировинної бази.

Сировина характеризується відносно великим вмістом корисного компонента - 17% в сідерітових рудах і до 53- 55% в магнетитових залізняках. На частку багатих руд припадає майже п'ята частина промислових запасів, які використовуються, як правило, без збагачення. Приблизно 2/3 руд вимагають збагачення простим і 18% - складним методом збагачення.

Різноманітність сировини у видовому відношенні (магнетитові, сульфідні, окислене та ін.), Що дає можливість використовувати різноманітну технологію і отримувати метал з самими різними властивостями.

Різні умови видобутку (як шахтна, так і відкрита, на частку якої припадає до 80% всього видобутого в чорній металургії сировини).

Використання руд, складних за своїм складом (фосфористий, ванадієві, титаномагнетитових, хромисті і т.п.). При цьому більше 2/3 складають магнетитові, що полегшує можливості збагачення.

Найважливішою проблемою сировинної бази чорної металургії є її віддаленість від споживача. Так, у східних районах Росії зосереджена велика частина паливно-енергетичних ресурсів та сировини для металургійного комплексу, що створює проблеми, пов'язані з транспортними витратами на перевезення палива і сировини.

Розміщення підприємств чорної металургії повного циклу залежить від сировини і палива, на які припадає більша частина витрат з виплавки чавуну, з них близько половини - на виробництво коксу і 35-40% - на частку залізної руди.

В даний час у зв'язку з використанням більш бідних залізних руд, що вимагають збагачення, будівельні майданчики розміщуються в районах видобутку залізної руди. Однак нерідко доводиться везти збагачену залізну руду і коксівне вугілля за багато сотень і навіть тисячі кілометрів від місць їх видобутку на металургійні підприємства, розташовані далеко від сировинних і паливних баз.

Важливу роль, яку грали і грають паливо і сировину в економічному розвитку зумовило поєднання декількох чинників. По-перше, це потужна мінерально-сировинна база, що дозволяє не тільки задовольняти потреби власної економіки, а й експортувати значні ресурси. По-друге, курс на індустріалізацію через випереджальне виробництво засобів виробництва, обусловивший швидкий розвиток видобувної промисловості. По-третє, трудомістке виробництво і не потребує високої кваліфікації зайнятих у ньому, пов'язану з видобутком сировини і палива, що дає роботу великій кількості людей, змушених залишити звичну діяльність внаслідок відбувалися в країні процесів.

В останні 10-15 років чітко проявилася тенденція до прискореному погіршення якості мінерально-сировинної бази і зростанню виробничого відставання науково-технічного прогресу. У такій ситуації зросла сприйнятливість комплексу до мінливих зовнішніх економічних умов.

Спочатку реформування було формальним. Міністерства видобувних галузей промисловості перейменовувалися на концерни, асоціації, акціонерні товариства, хоча методи керівництва, розподіл коштів та інвестиції залишалися колишніми. У подальшому значно перетворилася система забезпечення потреб економіки сировиною, і, в першу чергу, паливно-енергетичним. Іншими стали джерела фінансування і відносини з державою, з федеральним бюджетом. Підприємства самі реалізують більшу частину видобутого сировини і за рахунок цього фінансуються, а бюджетні інвестиції різко зменшені або припинені. Звільнення цін істотно змінило абсолютну величину і структуру витрат в галузях комплексу.

Специфікою галузей мінерально-сировинного комплексу є необхідність постійного припливу капіталовкладень навіть для підтримання простого відтворення. Різке скорочення державних інвестицій з ряду причин не було компенсовано іншими джерелами фінансування і призвело до значного спаду обсягу продукції, що розглядалося як криза комплексу. Однак, якщо враховувати кінцевий результат, глибокої кризи немає, оскільки платоспроможний попит поточного споживання сировини і палива задовольняється, а експорт стабільно зростає. Причини відносного благополуччя наступні. Продукція комплексу високоліквідна на внутрішньому і зовнішньому ринках для всіх галузей економіки; сировину і продукти його переробки необхідні для задоволення насущних потреб людей, використовуються у високотехнологічних процесах і виробництвах, що забезпечує високий стійкий попит.

Гостра проблема - скорочення розвіданих запасів корисних копалин (від'ємне значення показників простого відтворення). В останні 10-15 років погіршилася якість сировини через ускоряющегося виснаження найбільш великих родовищ з високоякісними запасами при некомпенсируемое зростанні науково-технічного прогресу. У колишньому СРСР вибування «хороших» запасів компенсувалося нарощуванням капіталовкладень в геологорозвідку, завдяки яким здійснювалося розширене відтворення запасів набагато гіршої якості. В останні роки через брак компенсації геологорозвідувальними роботами видобуваються або запасів, що списуються відбувається їх кількісне зменшення.

Уповільнення відтворення мінерально-сировинної бази одні фахівці пояснюють різким скороченням геологорозвідувальних робіт, інші - зменшенням розвіданих запасів. Для всіх країн з розвиненою видобувною промисловістю діють, мабуть, обидва чинники. Вплив другого з них підтверджується погіршенням якості сировинної бази в той період, коли її кількісне відтворення підтримувалося зростаючим виділенням бюджетних коштів на геологорозвідку, приводили до розвідки значних обсягів запасів, розробка яких була нерентабельною.

Фактор виснаження сировинних ресурсів з часом буде проявлятися все яскравіше. Тому проблема забезпечення сировиною повинна бути пов'язана не стільки зі збільшенням обсягів геологорозвідувальних робіт, скільки в матеріало- та енергозбереженні, транснаціоналізації вітчизняних підприємств та активізації їх участі в розвідці і розробці зарубіжних запасів, в нових підходах до імпорту та експорту виробленої продукції. Звичайно, відпущений природою ще далеко не вичерпано, але перестало бути безумовно кращою альтернативою серед джерел сировинного забезпечення.

Тим не менш, наша країна має великими запасами корисних копалин. Поєднання масштабності і різноманітності багатств надр обумовлює солідний внесок у сукупний природно-ресурсний потенціал Росії. До теперішнього часу виявлені, розвідані і попередньо оцінені великі запаси корисних копалин, потенційна вартість яких становить близько 30 трлн. дол. З них 32,2% припадає на газ, 23,3% - на вугілля та горючі сланці, 15,7% - на нафту, 14,7% - на нерудна сировина, 6,8% - на чорні метали.

Основні запаси вуглеводневої сировини розташовані, головним чином, в Західно-Сибірської і Урало-Поволзькій провінціях. Великі ресурси виявлені в Східному Сибіру (Красноярський край, Іркутська область, Якутія), значний потенціал в Тимано-Печорської провінції (Комі, Ненецький автономний округ, Архангельська область), на шельфі північних і далекосхідних морів.

Країна володіє величезними ресурсами кам'яних вугілля, однак розвідана і експлуатується порівняно незначна їх частина (вугілля Печорського, Кузнецького, Кансько-Ачинського та інших басейнів). Багато вугленосні басейни, особливо лежать на схід від Уралу (Тунгуський, Улугхемский, Ленський, Таймирський, східна частина Південно-Якутського і ін.), Чекають свого подальшого вивчення та освоєння.

Великі запаси чорних металів також здатні задовольнити потреби країни на тривалий період. Один з найбільших у світі залізорудних басейнів - Курська магнітна аномалія. Але запаси деяких видів мінеральної сировини або незначні, або малоефективні.

Потреба промисловості в марганцю, хрому, ртуті, сурмі, титані та ряді інших корисних копалин раніше майже повністю забезпечити поставку з республік колишнього СРСР. Стимулом міжреспубліканського обміну була географічна близькість центрів видобутку тих чи інших видів корисних копалин до їх великим споживачам на території Росії. Щорічно з Казахстану надходило близько 51500000 т вугілля, 15100000 т залізної руди, призначеної для металургійних заводів Уралу, Сибіру (на казахстанської залізній руді і коксівному вугіллі працюють Магнітогорський, Орсько-Халиловский, Нижньотагільський і Західно-Сибірський металургійні комбінати). Вугілля і товарна залізна руда надходили з України, та їх кількість становила відповідно близько 4,1 і 5,5 млн т. У цьому зв'язку збереження поставок марганцевих руд з України, здійснюваних на взаємовигідних умовах, є вкрай актуальним для Росії. Так, Орджонікідзевський і Марганецький гірничо-збагачувальні комбінати (Україна) протягом тривалого періоду часу поставляли сировину на АТ «Косогорский меткомбінат» і АТ «Новолипецький меткомбінат», ніж забезпечували більшу частину виробництва марганцевих феросплавів в Росії.

Вторинна сировина галузі

Одним з важливих сировинних матеріалів в чорній металургії є металевий брухт. Повне і раціональне використання брухту, що заміняє чавун, забезпечує більшу економію коштів у народному господарстві. Джерелами утворення брухту є відходи при виробництві металу (оборотний лом), відходи при металообробці, в машинобудуванні і будівництві, амортизаційний брухт, отриманий при ліквідації машин, устаткування, споруд, а також лом від розробки шлакових відвалів і звалищ.

Вторинні чорні метали вельми різноманітні за своїм хімічним і фізичному складом і не завжди можуть бути використані без попередньої підготовки, тому також, як і залізорудну сировину, лом піддається попередній підготовці.

Економічна ефективність підготовки брухту полягає в тому, що витрати на неї значно менше економії експлуатаційних і капітальних витрат, одержуваної в народному господарстві в результаті поліпшення показників плавки на підготовленому брухті.

Здійснювана на спеціальних ломопереробних заводах або в копрових цехах металургійних заводів підготовка вторинних металів полягає в їх сортуванні на однорідні метали та сплави, відділенні сторонніх неметалевих домішок, доданні вторинним металам потрібних габаритів. Легковагий лом повинен піддаватися пакетування пресуванню для отримання більш щільного і важкого матеріалу. Залежно від якості брухту, вмісту в ньому легуючих домішок і габаритного стану його класифікують за категоріями, групам і класам. Відповідно до якості встановлюють найбільш раціональні напрями використання брухту. Основним показником при цьому є мінімум народногосподарських приведених витрат на виплавку сталі, а також досягнення мінімальних втрат цінних легуючих елементів. Економічно ефективним напрямком переробки брухту є використання таких металовідходів, як недокатів, великі обрізки прокату, недомірки.

У металургії найбільш якісний лом направляється для використання в електросталеплавильних печах, а потім в залежності від якості брухту і виплавлюваних марок сталі - в конвертори і мартенівські печі, і нарешті, в вагранки і доменні печі. Планування раціонального використання брухту проводиться з урахуванням розміщення споживачів.

Металофонд Росії є одним з найбільших у світі, і його відтворення здатне сформувати надійну ресурсну базу металургійної промисловості. Обсяг перевищує 1,5 млрд т, тобто рівнозначний майже 2600000000 т товарної залізної руди при сьогоднішній видобутку близько 70 млн т. Нескладний розрахунок показує, що при терміні поновлення металлофонда в 30 років вибуття перевершує обсяг видобутого природного сировини. Крім того, значні ресурси вторинної сировини, що раніше не залучаємо до оборот. До 1990 було накопичено приблизно 300 млн т брухту чорних металів.

Складніше ситуація у виробництві чорних металів. Наприкінці 1980 років кожна друга тонна сталі виплавлялася з вторинної сировини (близько 50 млн т), переважно в мартенах. Проблема використання такого потенціалу виникла в результаті кризи системи збору металобрухту, побудованої на адміністративних принципах, і різкого зниження ефективності мартенівського виробництва через зміни цінових співвідношень. Заготівля металобрухту в 1998 р в порівнянні з предреформенную рівнем скоротилася більш ніж в 2 рази, з експлуатації було виведено 66 мартенів і 3 електропечі загальною потужністю близько 25 млн т. Тому необхідні формування системи збору металобрухту на ринковій основі і прискорене оновлення сталеплавильних агрегатів. Такі зміни можливі при мінімальних фінансових вкладеннях.

...

Подобные документы

  • Аналіз оксидів, що входять до складу портландцементу. Вимоги до всіх компонентів сировинної суміші. Основна технологічна схема виробництва портландцементу. Приготування сировинного шламу мокрим способом. Помел клінкеру. Паливо для цементних заводів.

    реферат [90,2 K], добавлен 22.10.2013

  • Поняття високоміцної сталі. Вміст легуючих елементів, що надають сталі спеціальних властивостей. Визначення складу комплексно-легованих сталей, їх характеристика, призначення та ознаки класифікації. Види легуючих елементів для поліпшення властивостей.

    контрольная работа [18,7 K], добавлен 12.10.2012

  • Класифікація сталей за хімічним складом, призначенням, якістю, степенем розкисленості, структурою. Механічні властивості якісних сталей та високоміцного чавуну, їх промислове застосування та вимоги до якості. Вміст хімічних елементів у чавуні та сталі.

    реферат [82,8 K], добавлен 21.10.2013

  • Сучасний стан виробництва медичного скла, технологічне обладнання, обробка матеріалів. Вибір складу скла та характеристика сировини. Дозування компонентів та приготування шихти. Контроль якості виробів. Фізико-хімічні процеси при варінні скломаси.

    дипломная работа [138,2 K], добавлен 01.02.2011

  • Дослідження основних способів виробництва сталі з переробного чавуну та металобрухту. Відмінні риси конвертерного та мартенівського способу отримання сталі. Сутність електросталеплавильного процесу, як найбільш прогресивного методу виробництва сталі.

    реферат [1,1 M], добавлен 21.10.2013

  • Дослідження асортименту плавленого сиру "Дружба". Особливості хімічного складу, харчової та біологічної цінності. Технологічна схема виробництва плавлених сирів. Розрахунок норм витрат сировини та допоміжних матеріалів. Стандарти на готову продукцію.

    курсовая работа [187,5 K], добавлен 27.05.2013

  • Исследование структурных составляющих легированных конструкционных сталей, которые классифицируются по назначению, составу, а также количеству легирующих элементов. Характеристика, область применения и отличительные черты хромистых и быстрорежущих сталей.

    практическая работа [28,7 K], добавлен 06.05.2010

  • Характеристика і стан прокатного виробництва України і використання ресурсозберігаючих технологій. Основна продукція цеху холодного прокату для виробництва широких листів з нержавіючих і легованих сталей. Принцип дії сімнадцятироликової правильної машини.

    отчет по практике [173,0 K], добавлен 02.12.2010

  • Біохімія та мікробіологія процесу виробництва, характеристика дріжджів і умов їх життєдіяльності, біохімія бродіння та дихання. Аналіз асортименту і характеристика готової продукції. Розрахунок основного та допоміжного обладнання, ректифікаційної колони.

    дипломная работа [171,8 K], добавлен 05.09.2010

  • Загальна характеристика сталей, технологічний процес виготовлення штампу, режими термічної обробки. Перетворення під час нагрівання, охолодження та загартування. Удосконалення технологічних процесів на основі аналізу фазово-структурних перетворень сталі.

    курсовая работа [301,6 K], добавлен 08.11.2010

  • Характеристика асортименту, основної та додаткової сировини, яка використовується при виробництві кисломолочного сиру. Вибір способів виробництва, схема технологічних операцій. Розрахунок площі цеху для виробництва продукту, продуктовий розрахунок.

    курсовая работа [441,2 K], добавлен 08.11.2010

  • Сравнительная характеристика быстрорежущих сталей марок: вольфрамомолибденовой Р6М5 и кобальтовой Р9М4К8 - различие в свойствах этих сталей и оптимальное назначение каждой из них. Разработка и обоснование режимов обработки изделий из этих сталей.

    практическая работа [1,8 M], добавлен 04.04.2008

  • Характеристика быстрорежущих сталей - легированных сталей, которые предназначены для изготовления металлорежущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания. Маркировка, химический состав, изготовление и термообработка быстрорежущих сталей.

    реферат [775,4 K], добавлен 21.12.2011

  • Классификация сталей. Стали с особыми химическими свойствами. Маркировка сталей и области применения. Мартенситные и мартенсито-ферритные стали. Полимерные материалы на основе термопластичных матриц, их свойства. Примеры материалов. Особенности строения.

    контрольная работа [87,0 K], добавлен 24.07.2012

  • Низкоуглеродистые и низколегированные стали: их состав и свойства, особенности свариваемости. Общие сведения об электродуговой, ручной дуговой, под флюсом и сварке сталей в защитных газах. Классификация и характеристика высоколегированных сталей.

    курсовая работа [101,4 K], добавлен 18.10.2011

  • Різновиди загартовування сталей. Різні способи охолодження для одержання загартованого стану з мінімальним рівнем внутрішніх напружень. Види поверхонь загартування залежно від способів нагрівання, їх переваги та недоліки. Брак при загартуванні сталі.

    лекция [25,7 K], добавлен 29.03.2011

  • Роль легирующих элементов в формировании свойств стали. Анализ и структура хромоникелевых сталей. Роль и влияние никеля на сопротивление коррозии. Коррозионные свойства хромоникелевых сталей. Характеристика ряда хромоникелевых сталей сложных систем.

    реферат [446,2 K], добавлен 09.02.2011

  • Короткі історичні відомості про розвиток гірничої справи. Класифікація гірських порід та їх основні фізико-механічні властивості. Класифікація корисних копалин та основні їх родовища в Україні. Вивчення основних способів видобутку корисних копалин.

    курс лекций [27,1 K], добавлен 31.10.2008

  • Місце хлібопекарської промисловості України в галузі харчової промисловості. Характеристика технології виготовлення пшеничного хліба на прикладі Київського хлібокомбінату. Аналіз сировинних матеріалів, знайомство з новітніми технологіями в хлібопеченні.

    курсовая работа [997,2 K], добавлен 01.03.2013

  • Характеристика и отличия, особенности применения различных видов сталей: рессорсно-пружинных, шарикоподшипниковых, автоматных, хромоникелевых, хромистых. Определение возможностей их взаимозаменяемости. Винтовые механизмы и резьбы. Червячные передачи.

    контрольная работа [20,1 K], добавлен 13.01.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.