Методическая разработка вводного занятия по дисциплине «Основы металлургического производства»

ГБПОУ «Выксунский металлургический колледж имени Александра Александровича Козерадского»

Методическая разработка вводного занятия по дисциплине «Основы металлургического производства» предназначена для обучающихся по направлению 22.02.01 Металлургия черных металлов

Разработал преподаватель спец. дисциплин: Попкова Е.В.

«Введение в металлургическое производство»

Цель занятия: рассмотреть схему производства черных сплавов

Оборудование занятия: презентация, учебник В.К.Бабич «Основы металлургического производства», карточки с заданиями, схемы устройства металлургических печей.

План занятия:

Организационный момент, сообщение темы и цели занятия.

Основная часть занятия. Рассмотренные вопросы:

А) производства чугуна в доменных печах;

Б) производство стали в кислородном конвертере;

В) производство стали в мартеновской печи

Г) производство стали в электродуговой печи.

Доменное производство:

До́менная печь, до́мна — большая металлургическая, вертикально расположенная плавильная печь шахтного типа для выплавки чугуна и ферросплавов из железорудного сырья. Важнейшей особенностью доменного процесса является его непрерывность в течение всей кампании печи (от строительства печи до её «капитального» ремонта) и противоток поднимающихся вверх фурменных газов с непрерывно опускающимся и наращиваемым сверху новыми порциями шихты столбом материалов. Доменную печь относят к печам шахтного типа. Рабочее пространство печи состоит из горна, заплечиков и шахты. Шахта - часть печи выше заплечиков; она состоит из нижней цилиндрической части — распара, средней конической части и верхней цилиндрической части — колошника.

Конвертерное производство:

Производство стали в конвертерах с применением кислорода представляет собой наиболее эффективную систему технологий, не просто обеспечивающую выплавку стали с высокой производительностью плавильного агрегата, но и позволяющую гармонизировать во времени работу всей технологической цепочки от производства чугуна до разливки стали включительно.

Классической схемой кислородно-конвертерного процесса принято считать определенную совокупность технологических операций по переделу жидкого чугуна и некоторого количества металлолома путем вдувания в расплав технически чистого кислорода, что обеспечивает проведение окислительных и экстракционных процессов, а также позволяет повысить температуру расплава за счет окислительных реакций. При этом для проведения конвертерной плавки дополнительный (внешний) источник тепла не требуется.

Конвертер представляет собой открытый сверху сосуд грушеобразной формы, внутренняя поверхность которого имеет огнеупорную футеровку. В практике металлургического производства успешно применяются три схемы вдувания кислорода в конвертерную ванну, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки: сверху через водоохлаждаемую фурму, через расположенные в днище продувочные блоки и комбинированную.

Мартеновское производство:

Сущность мартеновского процесса заключается в ведении плавки на поду пламенной отражательной печи. Сталь получается путём окислительной плавки загруженных в печь железосодержащих материалов - чугуна, стального лома, железной руды и флюсов в результате сложных физико-химических процессов взаимодействия между металлом, шлаком и газовой средой печи. Доля металлолома может составлять от 100% до 25-30% в зависимости условий работы печи.

Основной принцип действия печи — вдувание раскаленной смеси горючего газа и воздуха в печь с низким сводчатым потолком, отражающим тепло вниз, на расплав. Нагревание воздуха происходит посредством продувания его через предварительно нагретый регенератор (специальная камера, в которой выложены каналы огнеупорным кирпичом). Нагрев регенератора до нужной температуры осуществляется очищенными горячими печными газами. Происходит попеременный процесс: сначала нагрев регенератора продувкой печных газов, затем продувка холодного воздуха. 

Электросталеплавильное производство:

В современной практике для выплавки стали в массовых масштабах или ферросплавов широко используется дуговая сталеплавильная печь. В ней обеспечивают плавку основной части высоколегированных сталей и высококачественных легированных сталей, плавка которых в мартеновских или конвертерных печах либо невозможна, либо затруднительна. Сталеплавильная печь, получившая наименование дуговая, использует в своей работе тепловой эффект от электрической дуги.

Конструкция дуговой сталеплавильной печи включает:

Рабочую ванну (пространство, в котором производится плавка);

Устройство, регулирующее мощность дуги;

Функциональные технологические механизмы, позволяющие осуществлять процессы загрузки, выгрузки, очистки.

Рабочее пространство печи сверху ограничивается куполообразным сводом, с боков – стенками, снизу – сферическим подом. Огнеупорные стены и под дополнительно снаружи укрыты металлическим кожухом. Свод сталеплавильной печи съемный.

Тестирование по теме «Конструкция доменной печи»

Выберите правильный вариант ответа:

Из каких основных частей состоит рабочее пространство доменной печи:

А. горн, заплечики, шахта

Б. горн, скрип, шахта, фурмы

В. колошник, горн, шахта, фурма

Г. горн, заплечики, засыпной аппарат, колошник

Часть доменной печи предназначенная для приемки шихтовых материалов и отвода газов:

А. засыпной аппарат

Б. горн

В. колошник

Г. фурмы

Лещадь – это ..

А. аппарат для приемки шихтовых материалов

Б. нижняя часть горна

В. часть шахты доменной печи

Г. не относиться к конструкции доменной печи

Устройство предназначенное для выпуска чугуна из доменной печи:

А. шлаковая летка

Б. чугунная летка

В. сливной желоб

Г. смотровое окно

Устройство предназначенное для выпуска шлака из доменной печи:

А. шлаковая летка

Б. чугунная летка

В. сливной желоб

Г. смотровое окно

Правильные варианты ответа:

Б. на вдувание раскаленной смеси горючего газа и воздуха в печь с низким сводчатым потолком,

отражающим тепло вниз, на расплав.

В. на нагреве жидкого полупродукта электрическим током

Г. на нагреве шихтовых материалов с помощью магнитного индуктора

3. Сталь – это..

А. железоуглеродистый сплав с содержанием углерода менее 2,14%

Б. железоуглеродистый сплав с содержанием углерода более 2,14%

В. железоуглеродистый сплав с содержанием кремния менее 2,14?

Г. железоуглеродистый сплав с содержанием марганца менее 2,14%

4. Этап заправки мартеновской печи включает в себя:

А. загрузку металлической части шихты в мартеновскую печь

Б. загрузку неметаллической части шихты в мартеновскую печь

В. осмотр и ремонт поврежденного кожуха мартеновской печи

Г. осмотр и ремонт поврежденных участков огнеупорной футеровки мартеновской печи

5. Десульфурация стали – это..

А. процесс удаления фосфора из жидкой стали

Б. процесс удаления серы из жидкой стали

В. процесс удаления кремния из жидкой стали

Г. процесс удаления алюминия из жидкой стали

6. Этап доводки в мартеновской плавки включает в себя:

А. полировку, чистое кипение, раскисление и легирование

Домашнее задание: ответить на контрольные вопросы
http://steel-education.org/c Урок 8.9.10,11

Подведение итогов занятие