Питання 2. Виробництво чавуну.

Для виробництва чавуну необхідно мати:

1.сировину (руда, флюси);

2. паливо;

3.обладнання (для підготовлення сировини, варіння та розливання чавуну);

4.вогнетриви; (огнеупори)

5.воду;

6.електроенернію.

Основною сировиною є залізні руди.

Залізною рудою називають корисні копалини, які містять залізо у вигляді оксидів або солей, з’єднаних породою.

Склад руди:

23-70% заліза;
порода, яка складається з кварцитів, пісковиків і глини.
Нікель;
Кобальт;
Ванадій та інші хімічні елементи

Цінність руди визначається:

вмістом заліза;
хімічною породою та її властивостями;
наявністю та кількістю шкідливих домішок.

Високий вміст заліза в руді передбачає:

зменшення затрат на її збагачення;
вищу продуктивність домнових печей;
зменшення витрат палива;
що впливає на зменшення собівартості.

Використання легковідновних руд передбачає:

скорочення часу варіння чавуну;
зменшує витрати палива;
і тим самим знижується собівартість чавуну.

В рудах присутні шкідливі домішки, які погіршують властивості чавуну:

фосфор;
сірка.

Щоб зменшити кількість шкідливих домішок потрібні додаткові затрати, що вливає на збільшення собівартості чавуну.

У природі є понад 20 мінералів із великим вмістом заліза, але промислове значення мають лише:

Магнетний залізняк (магнетит); це мінерал чорного кольору, має магнетні властивості, незначну кількість шкідливих домішок (фосфору, сірки), але трудно відновлюється;
Червоний залізняк (гематит) – мінерал чорного кольору, вміст заліза тут менший, руда практично не містить шкідливих домішок, легко відновлюється. Це найпоширеніший вид залізної руди.
Бурий залізняк (болотна руда) – 30-40% заліза у вигляді карбонату заліза.
Залізисті кварцити – вміст заліза малий 30-40%.

Для виробництва чавуну використовують:

Залізну руду;
Відходи (чавунний брухт, брак, отриманий у процесі виготовлення виробів литтям);
Паливо – (деревне вугілля, кокс і домновий гази, подрібнене вугілля);

До палива висуваються наступні вимоги:

Велика міцність;
Відсутність крихкості.

Після згорання палива залишається попіл. Паливо повинно містити якомога меншу кількість шкідливих домішок (фосфору і сірки). Під час згорання палива домішки переходять у чавун. Крім того, паливо має бути дешевим, так як вартість палива впливає на собівартість чавуну.

В процесі варіння чавуну паливо виконує наступні функції:

є джерелом теплової енергії;
відновлює залізо з його сполук
навуглецьовування відновленого заліза; (науглероживание)
утворення чавуну.

Технологічна система виробництва чавуну

Чавун варять у печах-домнах. Ці печі є складовою частиною одного з елементів технологічної системи виробництва чавуну.

Технологічна система складається з шести елементів:

елемент 1 – руду подрібнюють вальцями або у млинах;
елемент 2 – сортують отримані куски руди за розмірами на решетах і ситах;
елемент 3 – збагачують промиванням водою, гравітацією, магнетацією, флотацією у спеціальних машинах-сепараторах;
елемент 4 – грудкують на грануляторах;
елемент 5 – виготовляють офлюсований агломерат на агломераційних машинах;
елемент 6 – паливо і флюси, які беруть у певній кількості, пошарово завантажують у домнову піч, де внаслідок фізико-хімічних процесів сировина перетворюється на чавун.