Мартеновский способ получения стали.

В мартеновских печах получается свыше 80% производимой стали. Плавка шихты осуществляется за счет горения топлива, в качестве которого используются горючие газы, мазут, угольная пыль.

Емкость мартеновских печей от 35 до 500 тонн, но длительность процесса составляет несколько часов. При этом возможно производить контроль состава, вводить легирующие элементы.

В зависимости от вида процесса, в печь загружаются:

- жидкий чугун + руда - "рудный процесс";

- твердый чугун + металлический лом - "скрап процесс";

- жидкий чугун+ металлический лом + руда -"скрап-рудный процесс".

 

 

 

Рисунок 2.3 – Схема мартеновской печи

 

Термохимическим способом восстанавливают многие металлы, например, медь. Плавку медных руд ведут в пламенных печах (рис.2.4), в которых происходит восстановление меди, но из-за высокого содержания в руде соединений железа и серы образуется "медный штейн", в котором содержится 20-50% меди, 20-40% железа и 22-25% серы.

Рисунок 2.4 – Пламенная печь для плавки медной руды

 

Полученный штейн перерабатывается в черновую медь в конвертерах (рис.2.5). Продувая через жидкий штейн воздух, проводят окисление железа, которое всплывает на поверхности в виде окислов, сера выгорает с образованием огромного количества окиси серы, используемой как сырьё для производства серной кислоты.

Рисунок 2.5 – Конвертер для получения черновой меди

 

В результате процесса получают черновую медь (98,5-99,5%Cu) , которую можно использовать для производства медных сплавов, но которая не пригодна для электротехнической промышленности (для производства проводов).

2.3.2 Восстановление металла электролизом.Ряд металлов, из-за их высокой химической активности, сложно восстанавливать термохимическим путем. Поэтому их восстановление проводят электролизом расплавленных соединений. В настоящее время это основной способ получения алюминия и магния.

 

 

 

 

Рисунок 2.6 – Схема установки для получения алюминия электролизом

Таблица 2.2 Затраты материалов и энергии при получении 1 тонны

алюминия

Составляющие	Количество
Глинозем (Al2O3 )	2000кг
Криолит (Na3AlF6 )	100кг
Угольные электроды	600кг
Электроэнергия	16000 – 18500 кВт.час

 

 

Таким образом, затраты на электроэнергию являются превалирующими и алюминиевые комбинаты целесообразно строить рядом с источниками дешевой электроэнергии.