Чорна металургія (середній рівень)

Чорна металургія (середній рівень)

У доменних печах відбувається виплавка чавуну із залізної руди.

Географія

Ключові слова

виробництво чавуну, металургійна промисловість, залізна плавка, важка промисловість, виробництво сталі, залізо завод, залізняк, чавун, вапняк, кокс, шлак, кам'яне вугілля, Видобуток залізної руди, Електричний струм, вугільна шахта, електростанція, виробнича машина, шахта, прокатний стан, промисловість, Географія

Пов'язані об'єкти

Сцени

Чинники розміщення

  • залізна руда
  • повітря
  • вапняк
  • коксівне кам'яне вугілля
  • електроенергія

На Землі залізо в елементарному стані не зустрічається, його отримують із залізної руди в процесі металургійної переробки. Окрім руди для цього потрібні кам'яне вугілля, вапняк або доломіт, а також електростанція, що поставляє електроенергію.

Об'єкти виробництва

  • залізорудна шахта
  • доменна піч
  • вапнякова шахта
  • кам'яновугільна шахта
  • електростанція
  • сталеливарний завод
  • машинобудівний завод

Через економічну доцільність доменні печі встановлюють поблизу шахт і електростанцій. У металургійному процесі з руди отримують чавун, який згодом використовується для промислових цілей, як, наприклад, в сталеливарному виробництві або в машинобудуванні.

Продукти виробництва

  • сталь і сталеві листи
  • сталеве устаткування і деталі
  • чавун

Руда, що добувається в шахті, дробиться на шматки величиною з долоню, порода з низьким вмістом залізної руди видаляється. Після дроблення залізна руда поступає в доменну піч, де і відбувається виплавка чавуну за допомогою коксу.

Чавун буває двох видів: білий і сірий. Сірий чавун пластичний, добре обробляється, плавкий, тому його застосовують в чавуноливарному виробництві. А білий чавун дуже крихкий, не піддається обробці, не відливається, тому його переробляють в сталеливарному виробництві: з чавуну видаляють вуглець і інші домішки, і, додаючи відповідні метали, отримують різні сплави.

Доменна піч

  • відведення диму і сажі
  • вдування повітря
  • випуск чавуну
  • подання залізної руди, коксу і флюсів
  • випуск шлаку

Шматки залізовмісної руди подаються у велику доменну піч, що нагрівається кам'яним вугіллям, тобто коксом. В процесі горіння коксу виділяються тепло і відновний газ, а вуглець коксу входить до складу чавуну.

Переріз домни

  • відведення диму і сажі
  • вдування повітря
  • випуск чавуну
  • подання залізної руди, коксу і флюсів
  • випуск шлаку

За допомогою повітря, що поступає в домну, відбувається згорання вуглецю з утворенням вуглекислого газу і окису вуглецю. Окис вуглецю відновлює оксид заліза, що міститься в руді, забираючи у нього кисень, і окислюється до вуглекислого газу.
У залізній руді містяться також шлакові домішки, які можна видалити за допомогою вапняку або доломіту. Розплавлене залізо стікає на дно доменної печі, а шлак накопичується на поверхні розплаву.
У кінці виробничого циклу кількість шлаку удвічі перевищує кількість чавуну.

Зони доменної печі

  • зона попереднього нагріву
  • відновлювальна зона
  • плавильна зона
  • 200 °C
  • 500 °C
  • 900 °C
  • 1000 °C
  • 1400 °C
  • 2000 °C

Анімація

  • залізна руда
  • вапняк
  • коксівне кам'яне вугілля
  • залізорудна шахта
  • доменна піч
  • вапнякова шахта
  • кам'яновугільна шахта
  • електростанція
  • сталеливарний завод
  • машинобудівний завод
  • відведення диму і сажі
  • вдування повітря
  • випуск чавуну
  • подання залізної руди, коксу і флюсів
  • випуск шлаку

Озвучування

На Землі залізо в елементарному стані не зустрічається, його отримують із залізної руди в процесі металургійної переробки. Окрім руди, для цього потрібні кам'яне вугілля, вапняк або доломіт, а також електростанція, що буде живити цей процей електроенергією: економічно вигідним є встановлення доменних печей поблизу шахт та електростанцій. У металургійному процесі з руди отримують чавун, який згодом використовується для промислових цілей, як, наприклад, в сталеливарному виробництві або в машинобудуванні.

Видобута в шахті руда подрібнюється на шматки завбільшки з долоню, і порода з низьким вмістом залізної руди видаляється. Потім подрібнення залізна руда попадає в доменну піч, де і відбувається виплавка чавуну з використанням кам'яного вугілля - коксу. У процесі горіння коксу виділяються тепло і відновний газ, а вуглець з коксу переходить до складу чавуну.

За допомогою повітря, що закачується в домну, відбувається згорання вуглецю з утворенням вуглекислого газу і окису вуглецю. Окис вуглецю відновлює оксид заліза, що міститься в руді, забираючи у нього кисень, і окислюється до вуглекислого газу.
У залізній руді містяться також шлакові домішки, які можна видалити за допомогою вапняку або доломіту. Розплавлене залізо стікає на дно доменної печі, а шлак накопичується на поверхні розплаву.
У кінці виробничого циклу кількість шлаку удвічі перевищує кількість чавуну.

Чавун буває двох видів: білий і сірий. Сірий чавун є більш пластичним, добре обробляється та краще плавиться, тому його застосовують в чавуноливарному виробництві. Білий чавун - дуже крихкий, не піддається обробці та не відливається, тому його переробляють в сталеливарному виробництві: з чавуну видаляють вуглець і інші домішки, і, додаючи відповідні метали, отримують різні сплави.

Пов'язані об'єкти

Виплавка алюмінію

Виплавка алюмінію являє собою процес видобування алюмінію з глинозему шляхом електролізу.

Середньовічна кузня

Робота ковалів - одна з перших професій в історії - у Середньовіччі стала ще більш важливою.

Нафтопереробний завод

Продукти нафтопереробки включають дизпаливо, бензин та мастильні матеріали.

Чорна металургія (базовий)

У доменних печах відбувається виплавка чавуну із залізної руди.

Виробництво цементу

Ця 3D-сцена познайомить з етапами процесу виробництва цементу.

Видобуток золота (19-те століття)

"Велика золота лихоманка" розпочалася в 1848-му році поблизу Сан-Франциско.

Гексагональна кристалічна гратка металів

Метали з гексагональною кристалічною граткою характеризуються міцністю, твердістю та важко піддаються обробці.

Кубічна об'ємноцентрована кристалічна гратка

Кубічна об'ємноцентрована гратка забезпечує найменш щільну упаковку атомів у металах.

Кубічна гранецентрована гратка

Кубічна гранецентрована гратка забезпечує найбільш щільну упаковку атомів у металі.

Метали

Атоми в металах утворюють правильні металічні кристалічні гратки.

Від кам'яного до залізного віку

Ця анімація демонструє еволюцію сокири протягом всіх археологічних періодів.

Added to your cart.