- •1. Основи металознавства
- •1.1. Роль вітчизняних вчених у розвитку металознавства.
- •1.2. Основні відомості про метали.
- •1.3. Відмінні властивості металів від неметалевих матеріалів.
- •1.4. Кристалізація реальних металів.
- •1.5. Алотропні перетворення у металах.
- •1.6. Загальні відомості про вади будови металів.
- •1.7. Властивості металів.
- •1.8. Основні методи дослідження властивостей металів.
- •1.9. Основи теорії сплавів.
- •1.10. Діаграми стану подвійних сплавів.
- •1.11. Зв’язок між діаграмами стану і властивостями сплавів.
- •1.11. Зв’язок між діаграмами стану і властивостями сплавів.
- •1.2. Залізовуглецеві сплави
- •1.2.1. Діаграма стану "залізо - вуглець".
- •1.2.2. Класифікація, маркування і застосування вуглецевих сталей.
- •1.2.3. Класифікація, маркування і застосування легованих сталей.
- •1.2.4. Класифікація, маркування і використання чавунів.
- •1.3. Термічна і хіміко-термічна обробка металів і сплавів.
- •1.3.1. Основи теорії термічної обробки сталі.
- •1.3.2. Види термічної обробки.
- •1.3.3. Основи теорії хіміко-термічної обробки.
- •1.4. Кольорові метали та іх сплави.
- •1.4.1. Мідь та основні сплави на її основі.
- •1.4.2. Алюміній та основні алюмінієві сплави.
- •1.4.3. Сплави на основі магнію.
- •1.4.4. Сплави на основі титану.
- •1.5. Порошкові матеріали.
- •1.5.1. Тверді сплави.
- •1.5.2. Металокерамічні тверді сплави.
- •1.5.3. Металокерамічні матеріали.
- •1.6. Антифрикційні сплави і матеріали.
- •1.6.1. Бабіти.
- •1.6.2. Алюмінієві антифрикційні сплави.
- •1.6.3. Антифрикційні матеріали на основі міді.
- •1.7. Корозія металів.
- •1.7.1. Основи теорії корозії металів і види корозії.
- •1.7.2. Способи захисту металів від корозії.
- •1.8. Загальні відомості про неметалеві матеріали.
- •1.8.1. Деревина, її властивості, структура, сортамент, застосування.
- •1.8.2. Пластмаси, їх властивості, структура, застосування.
- •1.8.3. Гума та гумові вироби.
- •1.8.4. Скло і скляні вироби.
- •1.8.5. Клеї та їх застосування.
- •1.8.6. Лаки і фарби.
- •2. Виробництво чорних і кольорових металів.
- •2.1. Виробництво чавуну.
- •2.1.1. Вихідні матеріали для виробництва чавуну.
- •2.1.2. Будова доменної печі.
- •2.1.3. Доменний процес.
- •2.1.4. Продукти доменного виробництва, їх характеристика і призначення.
- •2.1.4. Автоматизація доменного виробництва.
- •2.2. Виробництво сталі.
- •2.2.1. Хімізм сталеплавильного процесу.
- •2.2.2. Сучасні методи виробництва сталі.
- •2.2.3. Методи розливання сталі.
- •2.2.4. Інтенсифікація сталеплавильних процесів.
- •2.2.5. Методи виробництва високоякісних сталей.
- •2.3.2. Виробництво алюмінію.
- •3. Методи виробництва заготовок і деталей.
- •3.1. Ливарне виробництво.
- •3.1.1. Ливарні сплави і формувальні суміші.
- •3.1.2. Класифікація ливарних форм і технологія їх виготовлення.
- •3.1.2. Плавильне обладнання.
- •3.1.3. Спеціальні види лиття.
- •3.1. Обробка металів тиском.
- •3.2.1. Теоретичні відомості про обробку металів тиском.
- •3.1.2. Основні види обробки металів тиском.
- •3.1.2. Нові методи обробки металів тиском.
- •3.3. Зварювання і паяння металів.
- •3.3.1. Види зварних з'єднань, їх різновиди і застосування.
- •3.3.3. Газове і дугове різання металів та їх застосування.
- •3.3.4. Паяння металів.
- •3.3.5. Основи технології виробництва виробів з деревини, пластмас, скла, гуми.
- •Посилання на літературу
2.1.3. Доменний процес.
У печі безперервно рухаються: згори на долину - потік шихти, а знизу вгору - потік гарячих газів, які утворюються у результаті згоряння палива та реакцій між складовими шихти.
Суть доменного плавлення полягає у відновленні заліза із оксидів у руді, навуглецьовуванні заліза та ошлакуванні пустої породи.
При згорянні палива, за реакціями:
С + 2О СО2 + Q;
СО2 + С 2СО - Q;
Н2О + С Н2 + СО - Q,
(Q - тепло) виділяється тепло, оксид вуглецю і водень, є відновниками руди.
Ближче до середини шахти починається поступове відновлення оксидів заліза оксидом вуглецю при температурах 673-1223 0К:
3Fе2 О3 + СО 2Fе3О4 + СО2 + Q;
Fе3 О4 + СО 3FеО + СО2 - Q;
FеО + СО Fе + СО2 + Q.
При температурах 1273 – 1473 0К закінчується відновлення оксидів заліза вуглецем:
FеО + С Fе + СО - Q.
При тій же температурі відновлюється Мп, Sі, Р:
МпО + С Мп + СО - Q;
SіО2 + 2С Sі + 2СО - Q;
Са3 Р2О8 + 5С 3СаО + 5СО + 2Р - Q.
Разом з тим проходить навуглецювання заліза з утворенням цементиту:
3Fе + 2СО Fе3С + СО2.
Вапняк як флюс, попадаючи у піч, розкладається на оксид кальцію СаО і диоксид вуглецю СО2.
Разом з кремнеземом, глиноземом та іншими сполуками пустої породи та коксової золи оксид кальцію утворює шлак, який плавиться у розпарі та заплечиках і стікає у горн.
Оксид кальцію сприяє частковому видаленню сірки із чавуну:
FеS + СаО СаS + FеО + Q;
FеS + СаО + С Fе + СаS + СО + Q.
2.1.4. Продукти доменного виробництва, їх характеристика і призначення.
Продуктами доменного виробництва є: чавун, феросплави, доменний газ і шлак.
За призначенням доменні чавуни поділяються на переробні (що йдуть на переплавлення у сталь), ливарні, які йдуть на фасонне литво.
Переробні чавуни:
- переробні коксові марок М1, М2, М3, Б1, Б2;
- переробні коксово-фосфористі марок МФ1, МФ2, МФ3;
- переробні коксові високоякісні марок ПВК1, ПВК2, ПВК3.
Феросплави мають підвищений вміст марганцю, кремнію та ін. У доменних печах виплавляють феромарганець, який містить 70-80 % Мп, який використовується при виплавлені сталей, як розкислювач.
Доменного газу відходить у середньому 3000 м3 на 1 т. Він використовується як паливо.
Шлаку утворюється в середньому 0,6 т на 1 т чавуну. Шлак використовують для виготовлення різних будівельних матеріалів.
2.1.4. Автоматизація доменного виробництва.
Для підвищення таких показників, як коефіцієнт використання корисного об'єму печі, витрати коксу на виплавляння 1т чавуну, використовують комплекс заходів: підвищення температури нагрівання повітря, підвищення тиску під колошником, збагачене повітря киснем, вдування у горн природного газу та вугільного пилу, покращення складу шихти, механізацію та автоматизацію керування роботою печі.
У роботі доменної печі автоматизована: подача шихти, продування, керування роботою печі, підігрівання повітря, відведення і використання доменного газу. Лише не автоматизований випуск шлаку і чавуну.