Черная металлургия Во все времена вопрос о том, какие материалы создавать, какие свойства им придавать, был и всегда будет неотъемлемым от вопроса каким способом это делатьН.М. Жаворонков
Стадии производства металла Производство прокатаВыплавка металлаОбогащение руды Добыча руды
Железо Fe самый распространенный металл на Земле после алюминия (4,2% всей массы земной коры)Важнейшие руды: Магнитный железняк Fe3O4 Красный железняк Fe2O3 Бурый железняк 2Fe2O3·3Н2О Железный колчедан FeS2 Железный колчедан FeS2
Месторождения железных руд Урал (гора Магнитная, Качкандар, Высокая)АлтайКриворожское месторождение Курской магнитной аномалии
Коксование каменного угля
Строение доменной печи
Химия доменного процесса 1 группа реакций – горение кокса и образование восстановителяC + O2 = CO2+ QC + CO2 = 2CO - QКак увеличить скорость данного этапа?Чем выше температура горения, тем быстрее происходит образование восстановителя.
Химия доменного процесса 2 группа реакций – восстановление оксида железа(III) оксидом углерода(II) +3 +2+3 +2 0 Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe ω(Fe)70% 72% 76%
Химия доменного процесса 2 группа реакций – восстановление оксида железа(III) оксидом углерода(II)3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2FeO + CO = Fe + CO2
Химия доменного процесса 3 группа реакций – восстановление примесей, содержащихся в руде и коксеФлюсы – вещества, способствующие переводу простой породы в шлаки – легкоплавкие сплавы различных силикатов, фосфатов, алюминатов, алюмосиликатов
Химия доменного процесса tСаCO3 = CaO + CO2CaO + SiO2 = CaSiO33CaO + P2O5 = Ca3(PO4)2 и т.д.
Химия доменного процесса 4 группа реакций – образование чугуна3 Fe + 2CO = Fe3C + CO2
Мартеновская печь
Химия мартеновского процесса Быстрое окисление примесейSi + 2FeO = SiO2 + 2Fe Mn + FeO = MnO + Fe2P + 5FeO = P2O5 + 5FeОбразовавшиеся оксиды – твёрдые, рыхлые веществаC + FeO = Fe + CO
Химия мартеновского процесса Добавление раскислителей – феррсплавов (сплавов железа с большим содержанием других металлов: хром, марганец, ванадий, кремниий)
Химия мартеновского процесса Mn + FeO = MnO + FeДля устранения серы и фосфора добавляют негашеную известь (СаО)3СаО + Р2О5 = Са3(РО4)2СаО + FeS = CaS + FeO
Продукция металлургических комбинатов Чугун – сплав железа, содержащего более 90% углерода, а также кремний, марганец, небольшое количество серы и фосфора. белый серый
Продукция металлургических комбинатов Сталь – это сплав железа с углеродом, массовая доля которого не превышает 2,5%.Виды стали: твёрдая (массовая доля углерода 2,5) мягкая (массовая доля углерода до 0,3%)
Виды предприятий чёрной металлургии сталеплавильный и сталепрокатный заводы («передельная» металлургия)производство ферросплавовмалая металлургиябездоменная металлургия
Экологические проблемы черной металлургии Загрязнение окружающей среды опасными отходами
Экологические проблемы черной металлургии
Экологические проблемы черной металлургии ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ различными отраслями промышленности
Экологические проблемы черной металлургии
Повторение Что такое металлургия?Каково значение металлургии?Какие группы предприятий входят в состав черной металлургии?Какое сырьё необходимо для производства чугуна и стали?
Повторение Почему домна имеет вид башни?Почему шахта домны имеет форму усеченного конуса с большим основанием в её нижней части?Чем можно объяснить увеличение стен домны в её нижней части?Какие факторы определяют размещение предприятий чёрной металлургии?
Повторение Назовите основные металлургические базы России и их главные центры.Fe3O4, Fe2O3 – как называются эти руды? Укажите их основные месторождения в России.