К. Р . Производственные процессы

Введение

Главной целью развития металлургического комплекса России на период до 2025 года является создание условий для развития экономики России на основе инновационного обновления отрасли, обеспечивающего повышение ее экономической эффективности, экологической безопасности, ресурсосбережение и повышение конкурентоспособности продукции в требуемых экономике России номенклатуре, качеству и объемах поставок (с учетом перспектив развития металлопотребляющих отраслей),
Эта цель четко корреспондируется с общенациональными задачами в развитии страны, определенными Президентом Российской Федерации в Посланиях Федеральному Собра-нию Российской Федерации, и с приоритетными направлениями деятельности Прави-тельства Российской Федерации (устранение структурных ограничений экономического роста; рациональная интеграция России в мировую экономику. Основные тенденции раз-вития металлургического комплекса России в последние годы соответствуют в опреде-ленной степени общемировым. Важнейшие из них:
• постоянный рост объемов производства и потребления металлопродукции;
• увеличение объемов экспортно-импортных операций в стоимостном выражении;
• ресурсосбережение и снижение экологического воздействия на фоне мирового по-вышения стоимости энергоресурсов и требований к охране окружающей среды;
• выход предприятий отрасли на IPO ;
• приобретение компаниями активов смежных металлопотребляющих отраслей и объектов инфраструктуры (энергетические мощности, порты и т.д.);
• повышение качественных характеристик продукции и совершенствование ее сор-тамента.
1. Место металлургии в системе технологий народного хозяйства.

В целом российский металлургический комплекс - это успешный в инвестиционном от-ношении сегмент экономики. На большинстве предприятий отрасли уже приняты пер-спективные инвестиционные программы развития на периоды до 2010-2015 годы. По этим программам уже на период 2007-2008 годы предусматриваются значительные объе-мы инвестиций в реконструкцию и модернизацию производств, а также создание мощно-стей по выпуску конкурентоспособной продукции с высокой долей добавленной стоимо-сти 1.
Поэтому результаты выполнения Комплекса мер позволили перейти от оперативного и тактического реагирования на проблемы отрасли к разработке Стратегии развития метал-лургической промышленности на период до 2025 года.
Надежным источником развития металлургического комплекса должен стать рост эконо-мики, предопределяющий рост внутреннего потребления металлов. В последние годы усиливается тенденция роста емкости внутреннего рынка черных и цветных металлов.
В 2016 году в России видимое потребление готового проката чёрных металлов возросло по сравнению с 2010 годом на 11,6 млн. тонн (на 53,4%) и составило 33,4 млн. т. Часть спроса была удовлетворена за счет импорта, который увеличился на 1,9 млн. тонн.

1.1 . Структура технологического процесса

Структура технологического процесса следующая:
1. Получение руды;
2. Обогащение руды
3. Подготовка шлака;
4. Плавка;
5. Отправка потребителю.

1.2. Организация доменного производства

Сущность доменной плавки состоит в восстановлении железа из его окислов, имеющихся в руде, науглероживании железа до чугуна и ошлаковании пустой породы. Эти процессы требуют определенных весовых соотношений между веществами, загруженными в печь, а также наличия соответствующих температур 2.
Кислород воздуха, вдуваемого через фурмы, вступает в реакцию с углеродом топлива по формуле
С + 0 = СО
Полученное губчатое железо опускается вниз, поглощает углерод, кремний и марганец, в результате чего превращается в чугун, имеющий гораздо меньшую температуру плавле-ния, чем губчатое железо.
Чугун плавится в области распара и заплечиков при температуре 1150—1200° и каплями стекает в горн.
Образование шлака. В качестве флюса для ошлакования пустой породы и золы топлива в доменную печь обычно вводят известняк (СаС03), который при температуре около 900° распадается на известь СаО и углекислоту С02.
Вместе с кремнеземом Si02, глиноземом А1203, сернистым железом FeS и окисью фосфо-ра Р205 из пустой породы и золой топлива известь образует шлак, который плавится в распаре и заплечиках и стекает в горн. Фосфор частично восстанавливается из шлака вследствие взаимодействия с углеродом чугуна и кокса по реакции
Р205 + 5С = 2Р + 5С0.
Известь способствует также удалению серы из чугуна и переводу ее в шлак, так как обра-зуется нерастворимое в чугуне соединение— сернистый кальций CaS по реакции
FeS + СаО = FeO + CaS.
Поднимаясь, углекислота встречается с раскаленным топливом и восстанавливается его углеродом в окись углерода:
С02 + С = 2С0
Встречая при своем подъеме рудную колошу, окись углерода вос-станавливает окислы железа, а сама при этом вновь превращается в углекислоту. Поднимаясь далее, углекисло-та опять встречает топливную колошу, восстанавливается в окись углерода и т. д. Эти процессы происходят преимущественно в нижней половине шахты.
Температура печи к колошнику постепенно понижается и в области распара составляет около 1000°, в средней части шахты — около 500°, в области колошника около 300°. Та-ким образом, углерод топлива при доменной плавке является источником необходимой для плавки теплоты; кроме того, он восстанавливает окислы и науглероживает железо.
Загруженная в печь руда в области колошника и в верхней части шахты высушивается и теряет химически связанную воду. Начиная от середины шахты происходит постепенное восстановление окиси железа окисью углерода:
3Fe203 + СО = 2Fe304 + С02;
Fe304 + СО = 3FeO + С02;
FeO + CO = Fe + C02.
Восстановление закиси железа (FeO) производится также твердым углеродом в области распара и верхней части заплечиков по реакции
FeO + С = Fe+ СО.
Окислы марганца и кремния, находящиеся в пустой породе, также частично восстанавли-ваются в области заплечиков раскаленным углеродом:
МnО + С = Мn + СО;
на одну тонну передельного чугуна снизился с 1,05—1,20 до 0,75—0,85 т