Металлургия. Шойын және болат өндіру. Қарастырылатын сұрақтар (дәріс жоспары):
1. Қара және түсті металлургияның шикізаты.
2. Шойын өндірісі.
3. Болат өндірісі.
Дәрістің қысқаша мазмұны:
Металлургия – кеннен металды жасанды балқыту. Қазіргі мәні – бұл металдар, құймалар және олардан бұйымдар алудың барлық процестерін қамтитын ғылым және техниканың және өнеркәсіптің саласы. Металлургияны қара және түсті деп екіге бөлінеді. Қара металлургияда темір негізіндегі құймалар – шойын, болат, ферроқұймалар (дүние жүзі бойынша өндірілетін металдардың 90 процентке жуығы қара металдар үлесіне тиесілі ) өндіріледі. Түсті металлургияға қалған көптеген металдардың өндірісі кіреді. Металдарды өңдіру. Кендерден және басқа да шикізаттардан металдарды өндіретін өндірісті металлургия деп атайды. Табиғаттағы элементтердің көбін металдар құрайды. Адамзат қоғамының дамуының бастапқы кезінде мыс, күміс, алтын және метеоритті темір сияқты металдар қолданыла бастады. Ең алғашқы алынған металдар қорғасын және қалайы болды. Металдарды барлық жерлерде қолданады. Электрорадио- және электроника техникасында, катализаторлар сияқты технологияда және басқа да өндірістерде қолданылады. Түсті және қара металлургияның шикізаты. Метал рудаларынан алынғанды темірлік, мысты, марганецті, қорғасынды, мысты – никельді, уранды және т.б. атайды. Оларды құрамына қарай сульфидті, тотығатын және өзіндік текті деп бөледі. Сульфидті рудалар дегеніміз – алынған металдар сульфид түрінде болатын жыныстар. Ол мысты, мырышты, қорғасынды және полиметалды рудалар (халькопирит CuFeS2, галенит PbS, сефалерид ZnS және т.б.). егер алынған метал оксид немесе басқа да оттек құрамды минералдар түрінде болса, ондай рудаларды тотығатын деп атайды. Оларға темір, марганец, алюминий рудалары жатады. Металдардың табиғи құймалары бар рудаларды өзіндік текті деп атайды. Шойын және болат өндірісі.Темір – жер қыртысында таралуы бойынша алюминийден кейін екінші металл. Басқа металдардың ішінде оның үлесі 95 процентті құрайды. Оксидтік кендерден темірді балқытып алу, тотықсыздануға әкелетін қарапайым химиялық процесс. Темірді алу процесі – құрамында едәуір мөлшерде көміртек бар шойынды балқыту сатысынан басталады. Шойын қаттылығымен ерекшеленеді, бірақ ол морт. Одан көміртекті толығымен бөліп алуға болады. бұл операция нәтижесінде түзілген темір – өңдеуге ыңғайлы келеді, бірақ салыстырмалы түрде жұмсақ материал. Оған қайтадан аздаған мөлшерде көміртек енгізеді де, тұтқырлығы мен қаттылығы жеткілікті болат алады.Шойын өндіру. Шойынды арнайы домна пештерінде өндіреді. Домнаның жоғарғы бөлігінен шикізатты және қосымша материалдарды көрікке салады да, ыстық ауамен үрлейді. Домна пешінде келесі химиялық процестер жүреді. Негізгі:
Шойынды болатқа өндеудің бірнеше технологиялық әдістері бар. Көп таралғаны оттек – конвертор және мартен әдісі. Мартен әдісі қазіргі кезде көп қолданылмайды. Тиімді әдістерге конвертор және электролиздік әдістер жатады. Болат – ең маңызды материал. Болат – бұл аспанмен таласқан мұнаралар мен аспалы көпірлер, пойызға арналған рельстер, қуатты әскери кемелер мен артиллерия.
Осы дәріске ағымдық, аралық, қорытынды бақылау бойынша сұрақтар
1. Болат өндірісінің негізгі реакциялары.
2. Шойын өндірісінің негізгі реакциялары.
3. Мартен процесінің теориялық негізі.
