Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Lektsii_po_metallurgii.doc
Скачиваний:
20
Добавлен:
27.11.2019
Размер:
476.16 Кб
Скачать

44

Кафедра металлургии цветных металлов

ТЕОРИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

(объем курса 34 часа)

Конспект лекций для подготовки по направлению

220700 Автоматизация технологических процессов и производств

квалификации (степени) выпускника: БАКАЛАВР

Составитель доц.Сизякова Е.В.

Санкт-Петербург

2010

1. Введение

Металлургия как отрасль промышленного производства и область науки. Сырье для производства металлов и сортовых сплавов и сущность металлургической технологии его переработки. Понятие о металлургическом процессе. В основе любого металлургического процесса лежит принцип перевода обрабатываемого материала в гетерогенную систему, состоящую из двух и более фаз, которые должны отличаться друг от друга составом и физическими свойствами. При этом одна из фаз должна обогащаться извлекаемым металлом и обедняться примесями, а другая, наоборот, обедняться основными металлами. Различие некоторых физических свойств получающихся фаз (агрегатного состояния, плотности, взаимной плохой растворимости и т.д.) обеспечивает хорошее их разделение простейшими приемами (отстаивание, фильтрация и т.д.).

Из общего числа химических элементов таблицы Д.И.Менделеева к металлам относят около 90, а промышленная их номенклатура насчитывает порядка 75 наименований. Промышленная классификация металлов. Разнообразие металлов и источников сырья для их получения требует для их производства применения большого числа металлургических процессов. Условно все металлургические процессы можно разделить на две группы: пирометаллургические, проводимые при температурах более 500оС, и гидрометаллургические (примерный интервал температур 10-300оС).Есть еще электрометаллургические процессы, при которых на электродах протекают электрохимические окислительные и восстановительные реакции. Эти процессы могут быть и пирометаллургическими (электролиз в расплавленных средах) и гидрометаллургическими (электролиз в водных растворах).

Привести примеры некоторых пиро- и гидрометаллургических процессов.

Назначение курса теории металлургических процессов и краткая характеристика его разделов.

2. СОСТАВ И СВОЙСТВА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ

ГАЗОВОЙ ФАЗЫ

2.1. Общая характеристика и роль газовой фазы

в пирометаллургических процессах

Газовая фаза имеет место практически во всех пирометаллургических процессах. Ее источники: воздух, который во многих случаях вводят в технологические процессы в виде дутья, а также воздух, поступающий в рабочее пространство металлургических печей в виде подсосов; газообразные продукты, выделяющиеся при термическом воздействии на шихту; газообразные продукты, образующиеся при горении топлива, при окислительных и восстановительных процессах, протекающих с участием сырьевых материалов. Основными составляющими газовой фазы в большинстве металлургических процессов являются: N2, O2, CO, CO2, H2O, H2, SO2, SO3. В ряде случаев в ней могут быть и другие газы (CH4, Cl, HCl и пр.).

Основными свойствами газовой фазы, определяющими возможное ее взаимодействие с другими фазами (твердыми и жидкими), а также между составляющими самой газовой фазы, являются ее состав, температура и давление. При наличии в газовой фазе свободного кислорода она имеет окислительный характер. При отсутствии кислорода в газовой фазе и наличии в ней СО, Н2, СН4 газовая фаза носит восстановительный характер. Ели в газовой фазе мало содержание и кислорода и газов восстановителей, а ее основу составляет азот, то такая газовая фаза является нейтральной.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]