Програма - Приазовський державний технічний університет

Державний вищий навчальний заклад
«ПРИАЗОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
МЕТАЛУРГІЙНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА МЕТАЛУРГІЇ ЧАВУНУ
Затверджую:
Ректор ПДТУ
______________В.С.Волошин
«____» _____________ 2015 р.
ПРОГРАМА
матеріалів для вступного іспиту студентів прискореної форми
навчання спеціальності 6.050401 «Металургія чорних металів.
Виробництво чавуну»
Маріуполь
1. Общая характеристика железных руд. Основные компоненты железных
руд. Рудообразующие минералы. Состав пустой породы. Полезные и вредные
примеси железных руд. Оценка качества руд по содержанию в них железа,
составу пустой породы, наличию полезных и вредных примесей,
гранулометрическому составу.
Литература: 1, стр.30…33; 41…43; 2, стр.30…57.
2. Подготовка сырьевых материалов к доменной плавке. Влияние
подготовки сырья на технико-экономические показатели доменной плавки. Цель
и методы дробления и измельчения железных руд. Показатели процессов
дробления. Конструктивные схемы применяемых в металлургии дробильных
агрегатов. Классификация железных руд по крупности. Обогащение железных
руд. Цель и принцип обогащения руд. Основные методы обогащения.
Окускование руд и концентратов. Сущность процесса агломерации. Состав
агломерационной шихты. Производство окатышей. Методы упрочнения сырых
окатышей. Физико-химические процессы при производстве агломерата и
окатышей. Качество окускованного сырья.
Литература: 1, стр.43…105; 2, стр.65…149.
3. Движение материалов и газов в доменной печи. Противоток материалов
и газов в доменной печи и его рациональная организация. Движение шихтовых
материалов в доменной печи. Анализ сил действующих на столб шихтовых
материалов. Понятие активного веса движущейся шихты. Движение газов в
доменной печи. Методы управления газораспределением по вертикальному
сечению и окружности доменной печи. Способы контроля радиального и
окружного газораспределения. Регулирование газораспределения в доменной
печи изменением уровня засыпи, порядка загрузки материалов в доменную
печь, величины подачи, программы работы вращающегося распределителя
шихты или загрузочного лотка.
Литература: 1, стр.114…133; 2, стр.266…281; 3, стр.9…55;
4, стр.186…223.
4. Разложение плавильных материалов в доменной печи. Испарение влаги и
разложение гидратов. Влияние удаления гигроскопической и гидратной влаги
на показатели доменной плавки. Разложение в доменной печи карбонатов.
Термодинамические основы разложения карбонатов. Разложение карбонатов в
условиях доменной плавки. Схема разложения куска известняка. Влияние
процессов разложения карбонатов на технико-экономические показатели
доменной плавки.
Литература: 1, стр.133…138; 2, стр.152…155; 4, стр.223…227.
5.Восстановительные процессы в доменной печи. Термодинамические
основы восстановительных процессов. Общие закономерности восстановления
железа в доменной печи. Восстановление железа оксидом углерода.
2
Восстановление железа водородом. Восстановление железа твердым углеродом.
Понятие прямого и косвенного восстановления. Сравнение прямого и
косвенного восстановления. Сравнение восстановительной способности оксида
углерода и водорода при различных температурах. Механизм и кинетика
восстановления железа газами. Влияние различных факторов на скорость
восстановления. Восстановление марганца, кремния, фосфора и других
элементов в доменной печи.
Литература: 1, стр.138…158; 2, стр.155…191; 3, стр.55…102;
4, стр.232…266.
6. Образование чугуна и шлака в доменной печи. Науглероживание железа и
образование чугуна. Науглероживание железа в твердом состоянии за счет
диффузии сажистого углерода. Науглероживание железа при стекании капель
чугуна по поверхности кусков кокса, науглероживание железа в горне доменной
печи. Виды, состав и качество чугунов. Предельные, литейные и специальные
чугуны. Образование шлака. Механизм образования шлака. Разновидности
шлака: первичный, промежуточный, конечный. Состав и свойства шлаков и
методы их описания. Влияние свойств и количества шлака на работу доменной
печи: массообменные процессы. Тепловое состояние горна, газодинамические
условия плавки.
Литература: 1, стр.158…176; 2, стр.191…217; 3, стр.102…131;
4, стр.266…274.
7. Десульфурация чугуна в доменной печи. Источники серы в доменной
печи. Взаимодействие сернистых газов с шихтой. Распределение серы между
чугуном, шлаком и газом. Принцип десульфурации металла. Основные реакции
перевода серы в шлак. Термодинамика реакций десульфурации между чугуном
и шлаком. Понятие о коэффициенте распределения серы между чугуном и
шлаком. Формула С.Т. Ростовцева для определения содержания серы в чугуне.
Литература: 1, стр.176…181; 2, стр.218…233; 3, стр.118…128;
4, стр.281…289.
8. Процессы, протекающие в горне доменной печи. Окисление углерода и
состав газа в горне. Зоны циркуляции кокса. Изменение состава газа по радиусу
горна на горизонте воздушных фурм. Окислительные зоны. Внутренняя и
внешняя окислительные зоны. Влияние на размеры окислительных зон
количества, кинетической энергии и температуры дутья, концентрации в нем
кислорода. Влияние на размеры окислительных зон добавок к дутью влаги,
природного газа, мазута и других углеводородов. Конечный химический состав
горновых газов. Окисление в горне ранее восстановленных элементов и их
повторное восстановление, влияние этого процесса на доменную плавку.
Литература: 1, стр.183…193; 2, стр.254…266; 3, стр.131…153; 4, стр.292…308.
9. Изменение температуры газов и материалов по сечению и высоте
доменной печи. Теплообмен в печи. Теоретическая температура горения.
3
Анализ факторов, определяющих теоретическую температуру горения.
Изменение температуры по радиусу горна доменной печи. Изменение
температуры материалов и газов по высоте доменной печи. Верхняя и нижняя
зоны теплообмена, основные потребители тепла в них. Резервная высота
доменной печи. Рациональное распределение температур газа по диаметру и
высоте доменной печи. Тепловые балансы и показатели тепловой работы
доменной печи.
Литература: 1, стр.193…198; 2, стр.235…254; 3, стр.153…168;
4, стр.318..327.
10. Методы интенсификации доменной плавки. Нагрев дутья. Влияние
нагрева дутья на распределение температур по высоте доменной печи, развитие
реакций прямого и косвенного восстановления, размеры окислительных зон,
технико-экономические показатели доменной плавки. Увлажнение дутья как
метод интенсификации доменной плавки. Компенсация затрат тепла на
разложение влаги. Обогащение дутья кислородом. Влияние концентрации
кислорода в дутье на распределение температур по высоте доменной печи,
массообменные процессы, технико-экономические показатели доменной
плавки, расход дутья, выход горновых газов. Вдувание в доменную печь
природного газа и других углеводородсодержащих добавок и его влияние на
технологические параметры доменной плавки. Вдувание в доменную печь
горячих восстановительных газов. Применение комбинированного дутья.
Повышение давления газа в рабочем пространстве доменной печи.
Литература: 1, стр.204…220; 2, стр.306…336; 3, стр.303…315;
4, стр.336…343.
11. Управление ходом доменной печи. Ход доменной печи определяется
характером опускания шихтовых материалов, тепловым состоянием и
характером распределения газового потока. Контроль хода доменной печи по
результатам визуального наблюдения, анализу показаний контрольноизмерительных приборов, химическому анализу чугуна и шлака. Способы
воздействия на ход доменной печи изменением рудной нагрузки, загрузкой
холостых подач, изменением температуры и влажности дутья, количества дутья,
системы загрузки шихтовых материалов в доменную печь. Регулирование хода
доменной печи при отклонениях от нормального режима.
Литература: 1, стр.308…322; 3, стр.315…318.
12. Конструкция и оборудование доменной печи. Профиль доменной печи.
Металлические конструкции доменной печи. Устройство лещади, горна,
заплечиков, шахты и колошника. Устройство чугунной и шлаковой лёток.
Устройство для подачи дутья в доменную печь. Конструкции загрузочных
устройств доменных печей. Литейный двор и его оборудование. Подача и
нагрев дутья. Очистка колошникового газа. Уборка жидких продуктов плавки.
Устройство чугуновозных ковшей и шлаковозных чаш, разливочных машин.
Литература: 1, стр.211…298; 2, стр.337…492; 3, стр.224…301.
4
ЛИТЕРАТУРНЫЕ ИСТОЧНИКИ:
1. Ефименко Г.Г., Гиммельфарб А.А., Левченко В.Е. Металлургия чугуна.- К.:
Вища школа. Головное изд-во, 1988.- 352с.
2. Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Н., Похвиснев А.Н., Юсфин Ю.С., Клемперт В.М.
Металлургия чугуна. - М.: Металлургия. - 1989. - 512с.
3. Тарасов В.П., Тарасов П.В.Теория и технология доменной плавки. М. /
Интернет Инжиниринг.-2007.-384с.
4. Вопросы современной металлургии (проблемы, теория, технология, качество)
/ Под общей ред. Харлашина П.С.-Мариуполь, ПГТУ.-2001.-521с.
Председатель предметной комиссии
Специализации «Металлургия чугуна»
В.П. Русских
5