Черная металлургия

Учитель географии и экономикиДиянова Галина НиколаевнаУчитель химииБибина Наталья НиколаевнаМОУ «СОШ № 59 с углубленным изучением предметов» МО «Город Саратов»

«Железо - не только основа всего мира, самый главный металл

окружающей нас природы, оно- основа культуры и промышленности,

оно- орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице Менделеева

найти другой элемент, который был бы так связан с прошлым, настоящим и будущими судьбами человечества.»

А.Е. Ферсман

1. Продукция черной металлургииВопросы Чугун Сталь

1. Состав Сплав железа с углеродом

ω (С) от 1,7% до 4,5 %ω(S)от 1,25% до 4 %

ω(Mn) от 1,5 % до 4 %

ω(С)< 2% ω(Si)<1% ω(Mn) <1%Легирующие добавки

W,Co,Mn,Cu,Ni

2.Сырье Шихта: железная руда, кокс, флюсы

Чугун, железный лом

3. Месторождения железной руды

Кольский полуостров, Курская магнитная аномалия, Урал,

Приангарье

4. Свойства • Твердость• Хрупкость

• Красноломкость

Зависят от добавок• Хромоникелевые стали –пластичные, прочные, жаростойкие, кислотоупорные,

устойчивые против коррозии• Хромомолибденовые стали - твердые,

жаростойкие, эластичные, устойчивые против коррозии

5. Применение • Производство литых деталей (шестеренки, колеса, трубы)• Художественное литье

• Сырье для производства стали

• Инструменты• Турбины реактивных двигателей

• Измерительные приборы• Самолетостроение• Судостроение• Ракетостроение

Вопросы Чугун Сталь

5. Химизм производства

1. Восстановление железа из рудыC + O2 = CO2 +QCO2 +C =2COCO-восстановительFe2O3 →Fe3O4 →FeO→Fe2. Восстановление Mn, P,S,Si (побочные реакции)3. Растворение Mn, P,S,Si,С в жидком горячем железе с образованием жидкого чугуна4. Образование шлаков

1. Окисление всех примесей, содержащихся в чугуне

2C + O2 = 2COSi + O2 →SiO2

Mn + O2 →MnO2

4P + 5O2 →2P2O5

S+O2 → SO2

2. Образование шлаковCaO + SiO2 →CaSiO3

3CaO + P2O5 Ca3(PO4)2

MnO + SiO2 →MnSiO3

to toto

to

to

to

to

to

to

to

→

to

to

to

Аппараты производстваа) чугуна

доменная печь

б) сталикислородный конвертор

Мартеновская печь

Электропечь

2.Типы предприятий черной металлургии

Тип предприятия Особенности технологии Металлургические центры

Металлургический завод полного цикла

Липецк,Магнитогорск,Нижний Тагил, Тула,Новотроицк, Новокузнецк, Череповец , Челябинск

Заводы передельной металлургии

Санкт-Петербург,Москва , Электросталь,Волгоград, Таганрог,Екатеринбург,Новосибирск

Заводы малой металлургии

Крупные машиностроительные центры (Москва, Самара, Саратов…)

Выплавка чугуна

Выплавка стали прокат

Выплавка стали из

металлоломапрокат

Выплавка стали из отходов

производства машиностроения

прокат

3. Особенности металлургических предприятий• Современные крупные металлургические предприятия- это

мощные комбинаты с численностью от 10 до 40 тыс. чел. с годовой производительностью в миллионы тонн.

• При металлургическом производстве необходимо стремиться к созданию безотходного производства.

• На металлургических предприятиях помимо основного производства (чугуна, стали и проката) развиты сопутствующие химические производства по выпуску бензола, аммиака, минеральных удобрений, цемента.

• При организации безотходного производства образующиеся шлаки используются для производства разных видов цемента, бетона.

Так как сернистый газ загрязняет окружающую среду, то на многих современных производствах этот газ при помощи специальных устройств улавливается и используется для производства серной кислоты. В результате этого не допускается загрязнение окружающей среды, и хозяйство страны получает дополнительную прибыль.

4. Металлургические базыМеталлургические базы, доля в общероссийском производстве стали, %

Металлургические центры

Источники сырья

Железная руда Коксующийся уголь

Уральская (50%) Магнитогорск, Нижний Тагил, Челябинск, Новотроицк

КМА, Урал, Казахстан

Кузбасс, Казахстан

Центральная (40%) Липецк, Тула, Череповец, Старый Оскол

Нижний Новгород, Выкса, Волгоград

КМА, Кольский п-ов, Карелия

металлолом

Печорский, Донбасс, Кузбасс

-

Сибирская (10%) Новосибирск Горная Шория, Хакасия, Ангарские месторождения

Кузбасс

Факторы размещенияпредприятие Фактор размещения

У сырья У топлива У транспортн

ых путей

У трудовых ресурсов

У потребителя

экологический

Металлургический завод полного циклаНижний Тагил

Передельный заводВолгоград

Малая металлургияСаратов

Металлургический завод полного циклаЧереповец

Профессии работников металлургических производств

• Металлургические комбинаты требуют большого количества трудовых ресурсов

• Мастер-плавильщик следит за производством внутри доменной печи и управляет этим процессом

• Горновой доменной печи обеспечивает своевременный выпуск чугуна и шлака из печи

• Сталевар получает сталь с заданными качествами в возможно короткий срок

Вывод

• Черная металлургия является базовой отраслью. • В размещении металлургических предприятий большую

роль играет сырьевой и топливный факторы. • Для отрасли характерны высокая концентрация

производства, комбинирование. • Решение экономических, экологических и социальных

проблем отрасли связано с модернизацией производства, повышением объемов и качества продукции, конкурентоспособной на внутреннем и внешнем рынке.

• Это дополнительные рабочие места и снижение напряженности экологической ситуации.

Творческое задание

Вблизи города Машиностроитель был замечен некий гражданин, который назвался Чугуновым Феррумом Марганцевичем. Гражданин прибыл в город по железнодорожной магистрали с востока страны и хочет найти работу в городе Машиностролитель.

Феррум Марганцевич обратился на один из заводов с просьбой принять на работу в должности «Главный производитель деталей и узлов». Однако, на эту ответственную должность его не взяли, ссылаясь на то, что результаты его медицинского обследования показали следующее: гражданин Чугунов не гибок в отношениях с окружающими, плохо контактирует даже с родственниками, не стоек к ударам судьбы, тело его довольно хрупко, а характер тяжелый. Чугунову предложили работу по сборке узлов и поддержанию их в соответствующем положении.

Должность «Главный производитель деталей и узлов» досталась гражданину Стальному Никелю Феррумовичу. Его образование и личные качества больше соответствуют этому ответственному месту. К удивлению гражданина Чугунова, оказалось, что Никель Феррумович родом из того же города, что и он. Сверх того, они со Стальным Никелем Феррумовичем близкие родственники по чернометаллургической линии и хорошо знают проживающих в их родном городе Прокатного Мартена Профильевича и Трубного Комбината Металлургиевича. Помогите установить возможное место рождения наших героев, город, куда они могли бы прибыть для устройства на работу, родителей гражданина Чугунова, объясните данную ему характеристику.