• 

  1 слайд

  Тема урока:
  
  ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Производство чугуна и стали
  11 класс
  

• 

  2 слайд

  Черная металлургия
  Это производство - чугуна и стали
  

• 

  3 слайд

  Из чугуна и стали изготавливают:
  

• 

  4 слайд

  Самое важное сырье для черной металлургии:
  железная руда.
  Ее главные минералы:
  магнетит,
  гематит,
  гетит,
  мартит.
  

• 

  5 слайд

  Каменный уголь
  

• 

  6 слайд

  При просмотре видео ответьте на вопросы:
  
  Какие руды используются в производстве сплавов железа?
  
  В чем суть доменного производства?
  
  Какие процессы протекают в домне?
  
  

• 

  7 слайд

  Чугун
  С + 02 = С02
  С02 + С = 2 СО
  Fе2О3 + 3СО = 2 Fе + 3С02
  

• 

  8 слайд

  диоксид кремния - SiO2
  известняк - СаСОз
  СаСО3=СаСО + С02
  При взаимодействии (СаСО) с SiO2 образуется СаSiO2
  

• 

  9 слайд

  «Доменная печь» ХIV века
  

• 

  10 слайд

  При выплавке чугуна решаются задачи:
  Восстановление железа из окислов руды, науглероживание его и удаление в виде жидкого чугуна определённого химического состава.
  Оплавление пустой породы руды, образование шлака, растворение в нём золы кокса и удаление его из печи.
  
  

• 

  11 слайд

  Схема
  доменной
  печи:
  

• 

  12 слайд

  Технические характеристики
  Полезная высота доменной печи (Н) достигает 35 м, а полезный объем – 2000…5000 куб.м.
  Чугун выпускают из печи каждые 3…4 часа через чугунную летку, а шлак – каждые 1…1,5 часа через шлаковую летку (летка – отверстие в кладке, расположенное выше лещади).
  

• 

  13 слайд

  Горение топлива
  

• 

  14 слайд

  Восстановление железа из руды
  

• 

  15 слайд

  В доменных печах выплавляют:
  Передельный чугун 80-90% (мартеновский М-1, М-2; бессемеровский чугун Б-1, Б-2; томассовский чугун Т-1).
  Литейный чугун 8-17% (ЛК-00, ЛК-0, ЛК-1 и до ЛК-5.
  Специальный чугун (ферросплавы) 2-3%
  

• 

  16 слайд

  В современной металлургической промышленности сталь выплавляют в основном в трех агрегатах:
  в мартеновских печах,
  конвертерах,
  электрических
  печах.
  

• 

  17 слайд

  При просмотре видео ответьте на вопросы:
  
  Чем сталь отличается от чугуна?
  
  Какие процессы должны произойти при переработке чугуна в сталь?
  
  Каковы способы получения стали?
  
  

• 

  18 слайд

  Кислородно-конвертерный метод
  Fе+02 = 2 FеО
  FeО + С = Fe + СО
  2FеO + Si = 2Fе + SiO2
  FеО + Мn = Fе + МnО
  5FеО + 2Р = 5Fе + Р205
  FеO + Мn = Fе + МnО
  

• 

  19 слайд

  Производство стали в мартеновских печах
  
  Мартеновский процесс (1864-1865, Франция). В период до семидесятых годов являлся основным способом производства стали. Способ характеризуется сравнительно небольшой производительностью, возможностью использования вторичного металла – стального скрапа. Вместимость печи составляет 200…900 т. Способ позволяет получать качественную сталь.
  

• 

  20 слайд

  Производство стали в мартеновских печах
  
  

• 

  21 слайд

  Технические характеристики
  Продолжительность плавки составляет 3…6 часов, для крупных печей – до 12 часов.
  Печи работают непрерывно, до остановки на капитальный ремонт – 400…600 плавок.
  

• 

  22 слайд

  
  Разновидности мартеновского процесса:
  
  скрап-процесс, при котором шихта состоит из стального лома (скрапа) и 25…45 % чушкового предельного чугуна, процесс применяют на заводах, где нет доменных печей, но много металлолома.
  скрап-рудный процесс, при котором шихта состоит из жидкого чугуна (55…75 %), скрапа и железной руды, процесс применяют на металлургических заводах, имеющих доменные печи.
  

• 

  23 слайд

  Основными технико-экономическими показателями производства стали
  производительность печи – съем стали с 1м2 площади пода в сутки (т/м2 в сутки), в среднем составляет 10 т/м2;
  расход топлива на 1т выплавляемой стали, в среднем составляет 80 кг/т.
  
  

• 

  24 слайд

  При просмотре видео ответьте на вопросы:
  
  Какие виды конвертеров существуют?
  
  Какие процессы происходят в конвертере при переработке чугуна в сталь?
  
  
  
  

• 

  25 слайд

  Выплавка стали
  в конверторах
  

• 

  26 слайд

  Технические характеристики:
  Вместимость конвертера – 130…350 т жидкого чугуна.
  В процессе работы конвертер может поворачиваться на 360 град. для загрузки скрапа, заливки чугуна, слива стали и шлака.
  Плавка в конвертерах вместимостью 130…300 т заканчивается через 25…30 минут.
  

• 

  27 слайд

  Выплавка стали в электропечах
  В дуговой печи осуществляется плавка двух видов:
  а) на шихте из легированных отходов (методом переплава),
  б) на углеродистой шихте (с окислением примесей).
  
  Вместимость печей составляет 0,5…400 тонн.
  

• 

  28 слайд

  Преимущества электропечи
  а) легко регулировать тепловой процесс, изменяя параметры тока;
  б) можно получать высокую температуру металла,
  в) возможность создавать окислительную, восстановительную, нейтральную атмосферу и вакуум, что позволяет раскислять металл с образованием минимального количества неметаллических включений.
  

• 

  29 слайд

  Получение стали в индукционной печи
  Вместимость от десятков килограммов до 30 тонн.
  

• 

  30 слайд

  Разливка стали в изложницы
  а – сверху; б – снизу (сифоном)
  Спокойные и кипящие углеродистые стали разливают в слитки массой до 25 тонн, легированные и высококачественные стали – в слитки массой 0,5…7 тонн,
  

• 

  31 слайд

  Непрерывная разливка
  

• 

  32 слайд

  Основные центры производства
  

• 

  33 слайд

  Воздействие черной металлургии на окружающую среду
  Загрязнение атмосферы. Основными загрязняющими веществами, поступающими в атмосферу от мартеновских печей, являются те же газообразные продукты сжигания топлива, что и на предприятиях теплоэнергетики. Значительными являются выбросы пыли, основная составляющая которых оксиды железа. Наибольшее пылевыделение - при погрузочно-разгрузочных работах, приготовлении шихты; пыли и газов - при обжиге известняка и производстве стального проката. 
  
  

• 

  34 слайд

  Сточные воды. В процессе производства стали расходуется большое количество охлаждающей воды.
  Эта охлаждающая вода содержит вальцовочный шлак, окалину, мельчайшие частицы пыли, в зависимости от рода смазки вальцов и их опор - различные масла.
  Содержание одной из самых тяжелых по удельному весу примесей сточных вод - окалины - составляет более 1 г/л. Ее охлаждение затруднено, иногда невозможно вследствие большой дисперсности, а также наличия на поверхности окалины пленки масел или жиров.  
  
  

• 

  35 слайд

  Твердые отходы и осадки сточных вод.
  К твердым отходам сталеплавильного производства следует отнести мартеновские шлаки (кислые и щелочные).
  
  

• 

  36 слайд

  Использованные материалы и интернет ресурсы
  Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. Неорганическая и органическая химия. 11 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений.
  
  

Краткое описание материала