3.4 Системи технологій видобутку та переробки торфу.

У північній частині України розташовано понад 2500 родовищ торфу. Його загальні запаси перевищують 2,2 млрд. т. Найбільш значні поклади торфу мають Волинська (0,46 млрд. т), Рівненська (0,36), Чернігівська (0,28), Київська (0,27) та Львівська (0,22) області. Є торф у Тернопільській, Сумській та Полтавській областях. Серед найбільших торфових родовищ України — Ірдинське (розробляється), Бучанське, Замглайське (розробляється), Наданчигівське, Шостківське, Брюховицьке та інші. Нині тут щороку видобувають 25 тис.т. торфу, а бурого вугілля видобувають 10-12 млн. т.Торф залягає головним чином у Поліській зоні – це, території Волинської, Рівненської, Житомирської та Чернігівської областей . Є торф і в інших областяей , на території Львівської , Тернопільської, Полтавської та інших областей .В Україні щорічно добувають 5млн.т торфу.

Торфова промисловість – це розробка і механічна переробка торфу. Торф використовують як паливо для ТЕС, як комунально-побутове паливо (у вигляді брикетів), як органічне добриво для с\г, з торфу виготовляють живильні горщечки для розсади овочів ,а також пресують плити та блоки для тепло- та звукоізоляції в будівництві. В хімічній промисловості торф використовують для отримання горючих газів , дьогтю, коксу, етилового спирту, штучного воску, і багато іншого.

Розробка торфу починається з підготовки торфового родовища , яке забезпечує ру і роботу машин, а також добування торфуз мінімальними втратами , можливість його до необхідної залишкової вологості, зберігання і транспортування споживачам.

Підготовка торфового родовища складається з осушення родовища, вилучення деревної та кущової рослинності, корчування та виведення корчів , знищення живого трав`яного і мохового покровів. Планування (вирівнювання) поверхні, будівництво мостів.

Добування торф в Україні ведеться переважно відкритим (фрезерним) способом.

Технологія добування фрезерного торфу складається з таких основних операцій:

1. Фрезерування(зрізання) верхнього торф`яного шару на глибині 5-20 мм. з метою отримання торф`яної кришки .

2. Одно-трьох разове ворушіння торф`яної кришки з метою її осушення.

3. Валкування висушеної торф`яної кришки (готова продукція).

4. Уборка.

Виготовлення торф`яних брикетів:

1. Подрібнення торфу .

2. Сепарація (відбір часток необхідної величини) .

3. Штучне висушування до залишкової вологості 12-14%.

4. Пресування висушеного торфу в брикет.

5. Складування і зберігання брикету.

6. Реалізація брикетів.

Продуценти хімічної переробки торфу (термічна і суха переробка , екстрагування, гідроліз )

1. Горючий газ (газифікація торфу).

2. Активоване вугілля (сорбент).

3. Із 1т сухого торфу отримують : етилового спирту – до 10л, щавлевої к-ти до 30кг, рідкої вуглекислоти – до 35кг,

4. Бітуми ,віск , штучні волокна.

5. Кормові дріжджі (гідролізом).

6. Торфолужні реагенти.

Термінологічний словник

Питання для поточного контролю знань

Теми рефератів.

Тестові завдання для перевірки знань

Задачі

Література

1. О. М. Збожна. Технологія. - К., 2000. - Розділ 2.4, 2.5, 2.6.

2. Економіка України. За редакцією Заболотного. Б. Ф., - Львів, 1992, глава 12

3. В. А. Никифоров. Разработка торфяных месторождений и механическая переработка торфа. Минск, 1999.

Тема 4 Виробництво сталі, прокатне виробництво.

План.

4.1 Загальні поняття та особливості металургійного комплексу. Способи виробництва металів і сплавів.

4.2 Технологія виробництва чорних металів.

4.3 Технологія виробництва сталі.

4.4 Технології виробництва кольорових металів.

4.1 Загальні поняття та особливості металургійного комплексу. Способи виробництва металів і сплавів.

У нинішніх економічних умовах найбільшого промислового застосування набули сплави заліза. До них належать: чавун, сталь і феросплави (сплави заліза з підвищеним вмістом інших елементів). Їх ще називають чорними металами. Вони є головними конструкційними матеріалами в машинобудуванні та будівельній індустрії. Усі інші метали і сплави відносять до групи кольорових. Їх виробляє кольорова металургія. Виробництво кольорових металів характеризується великою різноманітністю технологічних процесів виплавки та визначається особливостями складу їхніх руд. Продукцією кольорової металургії є чисті метали та їхні сплави, а також зливки для виготовлення сортового прокату.

Слід зазначити, що як чорна, так і кольорова металургія включає в себе деякі види підготовки сировини (іноді збагачення руд), процеси отримання металів, їх очищення (рафінування), виготовлення сплавів і виробництво прокату.

Для виробництва чорних металів використовують руди, флюси, паливо, вогнетривкі матеріали.

Зверніть увагу на те, що рудою називають гірські породи, які містять у собі метали в кількості, що забезпечує їхню економічно доцільну переробку. Залізні руди, наприклад, містять 30–60 % металу. Вміст кольорових металів у рудах не більше 5 %, а інших – частки процента (молібдену, наприклад, до 0,02 %).

Руда складається з мінералів, в яких метал знаходиться у вигляді оксидів, сульфідів, карбонатів і пустої породи (в основному кремнезему SіО2, глинозему АІ2 О3 з домішками сірки, фосфору, миш’яку тощо).

Флюсом називають матеріали, які утворюють при виплавці шлак легкоплавку сполуку з пустою породою руди, золою палива та іншими неметалевими вкрапленнями.

При виплавці чорних і деяких кольорових металів флюсами можуть бути кварцовий пісок, що складається в основному із SіО2, вапняк СаСО3 та інші сполуки кальцію та магнію.

Паливом у металургійних процесах можуть бути кокс, природний, доменний або коксовий газ, мазут.

При вивченні даної теми варто спочатку розглянути способи виробництва металів і сплавів, а потім більш детально ознайомитися з технологією отримання чавуну, сталі та деяких кольорових металів. Серед найбільш поширених способів виробництва металів слід виділити такі:

1. Пірометалургійний спосіб. За цього способу виробництво металів і сплавів ґрунтується на використанні теплової енергії, яка виділяється у процесі згоряння палива або протікання хімічних реакцій у сировині. Під час згоряння палива виділяється теплова енергія й утворюється СО. Теплову енергію використовують для розігрівання і розплавлення сировини, а СО – для відновлення металів з їх сполук (оксидів). Пірометалургійним способом отримують чавуни у доменних печах, сталі у мартенівських печах тощо.

2.Електрометалургійний спосіб. У процесі електрометалургійного способу метали та сплави отримують у дугових, індукційних та інших типах електричних печей або електролізом з розплавів і водяних розчинів хімічних сполук (наприклад, добування алюмінію з глинозему АІ2О3).

В електричних печах сировину нагрівають до вищих температур, ніж у ході пірометалургійного способу. Сировина плавиться дуже швидко.

3. Гідрометалургійний спосіб. За цього способу метали з руд, концентратів і відходів виробництва вилучають за допомогою розчинників. Потім з цих розчинів електролізом отримують метали. Вилучення може здійснюватись як на поверхні землі, так і під землею за допомогою свердловин. Так виробляють і рафінують кольорові метали: мідь, цинк, нікель, кобальт, хром, срібло, золото, а останнім часом – уран і деякі інші метали.

4.Хіміко-металургійний спосіб. Цей спосіб об’єднує хімічні та пірометалургійні процеси. Ним, наприклад, виробляють титан: з титанової руди отримують чотири хлористий титан (ТіСl4), який відновлюють за допомогою магнію (Мg) з подальшою плавкою в електродугових печах.

5. Плазмовий спосіб. Суть плазмової металургії полягає в тому, що за температури 10 000 °С оксиди металу перетворюються на плазму з певним ступенем іонізації. Оскільки енергія іонізації атомів металів менша від енергії іонізації атомів кисню, то в такій плазмі атоми металу іонізуються, а атоми кисню залишаються нейтральними. З отриманої суміші за допомогою магнітного поля вилучають іони металу. У плазмових печах отримують вольфрам, молібден, синтезують карбіди титану тощо. Цей спосіб використовують для отримання дуже якісних металів і сплавів.

6. Порошкова металургія. Цей спосіб поєднує процеси, внаслідок яких виготовляють порошки металів і неметалевих сполук, з яких пресуванням (для надання форми і розмірів) з подальшим спіканням виготовляють вироби (заготівки, деталі тощо).

7.Космічна металургія. Виробництво металів і сплавів у космосі називають космічною металургією. Оскільки в космосі не діють сили тяжіння, то під дією сили поверхневого натягу розплав набуває форми кулі й вільно зависає у просторі. Використовуючи електромагнітне поле, розплаву можна надати будь-якої форми.

В умовах космосу компоненти сплавів добре перемішуються. У разі невагомості гази добре розчиняються в розплавах, а після кристалізації отримані сплави мають вигляд “губки” з рівномірно розподіленими комірками, заповненими газом. Такі сплави називають метало газами. Ці сплави надзвичайно легкі, наприклад, сплав, який складається з 87 % газу та 13 % сталі, плаває на воді як коркове дерево. Метало гази дуже перспективні для літако- та ракетобудування, а також для космічної техніки.

Крім описаних способів отримання металів і сплавів, існує електро променевий спосіб та інші.