Файл: Сырьевая база и подготовка материалов к металлургическому переделу.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.03.2024

Просмотров: 262

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

3.1 Разжижители и шлакообразующие материалы.................................93

4.1 Цель и методы подготовки шихты.....................................................99

6.2 Обезвоживание концентратов.........................................................156

6.3 Обжиг железных руд........................................................................157

8.2 Производство кокса...........................................................................174

8.10 Качество металлургического кокса................................................202

Основные флюсы

Кислые флюсы

Глиноземистые флюсы

3.1 Разжижители и шлакообразующие материалы

Шлакообразующие смеси и брикеты

Окислители

4.1 Цель и методы подготовки шихты

Таблица 6.1 – Сравнительные характеристики различных сепараторов

6.2 Обезвоживание концентратов

6.3 Обжиг материалов

ПОНЯТИЯ ОДНОРОДНОСТИ И УСРЕДНЕННОСТИ

Рисунок 7.1 – Усреднительный склад

Рисунок 7.2 – Устройство саморазгружающейся тележки

8.1 Твердое топливо

8.2 Производство кокса

Таблица 8.2 – Структура запасов углей Донбасса

Таблица 8.8 – Коксуемость углей Донецкого бассейна

Рисунок 8.4 – Схема процесса коксования шихты в камере коксовой печи

Рисунок 8.5 – Поперечный разрез коксовой батареи

8.10 Качество металлургического кокса

Рисунок 8.7 – Барабаны для механического испытания кокса

Таблица 8.11 – Ситовый состав некоторых коксов

Таблица 8.12 – Качество и химический состав кокса

ЖЕЛЕЗОРУДНАЯ база чЕрноЙ металЛургИИ




1.6 Возникновение и развитие металлургии в Украине

1.6.1 Сыродутное производство железа

Результаты исследований поселений чернолесского предскифского периода указывают на то, что железо в Ольвии (античный город, VI в. до н.э.) на берегу Днепро-Бугского лимана (остатки у села Парутино к югу от г. Николаева), вырабатывалось сыродутным способом, что позволяет говорить об успешном развитии железоделательного ремесла в Лесостепном Приднепровье в VIII-VII в. до н.э.

Одними из народов Центральной Европы вступили в эпоху европейского железного века скифы. Скифия находилась на месте территории Украины (IV в. до н.э.- III в. н.э.).

В междуречье Северского Донца и Ворсклы остатки черной металлургии выявлены на десяти поселениях скифского периода. В скифский период существовали и значительные центры металлургического производства. Такими центрами являлись известное Каменское городище на Днепре IV-III ст. до н.э., ремесленный центр по производству железа, расположенный в окрестностях с. Ново-Клиново Виноградовского района Закарпатской области и занимавший площадь около 25 км2. Каждый горн имел округлую форму диаметром 0,4-0,5 м и глубиной 0,3-0,4 м, обложен серой глиной. Это был в то время крупнейший в Европе центр металлургического производства. Производимое здесь железо предназначалось для европейского кельтского рынка, а также для обеспечения местных металлообрабатывающих мастерских.

Раннеславянский Гайворонский металлургический центр располагался на безымянном острове р. Южного Буга между теперешним с. Солгунов и г. Гайвороном Кировоградской области. В качестве сырья для плавки железа использовались залежи бурого железняка, находящиеся недалеко от острова. Металлургический центр близ г. Гайворона относится к V-VII вв. н.э.

Обнаруженный при раскопках Райковецкого городища близ Бердичева горн, относящийся к XIII столетию дает представление о прогрессе к этому времени в технике получения железа – в домнице на периферии основания были выполнены канальцы для стекания жидких продуктов плавки. Железо выплавлялось из местной болотной руды, находящейся по берегам реки Гнилопяти и Тетерева. На холме правого берега р. Днепр севернее Киева у древнего города Вышгорода на рубеже XI-XII в.в. обнаружена домница, которая полностью сохранилась. Домница в Вышгороде действовала много раз и была значительно производительнее ранее сооруженных. После завершения плавки разрушали двухкамерное устье, очищали домницу от крицы и шлаков, устье снова достраивали и снова пускали печь.


Значительных успехов достигла черная металлургия во времена Киевской Руси. Объем сыродутной печи увеличился до 0,30-0,45 м3, она являлась стационарным сооружением с искусственным дутьем. Начали строиться печи, рассчитанные на многократную эксплуатацию, с выемкой готовых криц через специальные отверстия. В дальнейшем ручные горны уже не могли удовлетворить возрастающую потребность рынка в металле. В этих условиях возник новый, более совершенный вид металлургического предприятия – рудня. Ее особенностью было использование для производства металла водяного двигателя. С помощью водяного колеса приводили в действие кузнечные мехи для нагнетания воздуха в железоплавильную печь, кузнечные молоты, а также механизмы, измельчавшие железную руду.

На руднях из железа иногда производили продукцию, однако, основную массу изделий изготовляли в обычных многочисленных кузницах, расположенных вблизи руден. Большие рудни, на которых наблюдалось разделение труда, представляли собой первоначальные мануфактуры.

Хозяйство Левобережной Украины, вошедшей в состав России, было тесно связано с экономикой русского государства, особенно после образования в XVII ст. всероссийского рынка, что оказывало значительное влияние на развитие металлургии Левобережного Полесья. Во второй половине XVII ст. наблюдался новый этап в становлении промышленности Левобережной Украины. Значительно распространилось железоделательное производство.

Наиболее распространенным видом руден в XVII-XVIII ст. было предприятие с двумя горнами и тремя водяными колесами. Оно состояло обычно из таких частей: дымарки, в которой плавилось железо, большого, приводимого в действие водяной энергией, молота для проковки криц и кузницы, где изготовлялась железная продукция.

Непрерывным движением мехов в горне поддерживалась температура, необходимая для плавки железа, длившейся обычно 8-12 ч. Жидкий шлак выпускали несколько раз через отверстия в нижней части печи. Заправа постепенно заполнялась рыхлой тестообразной железной массой (крицей, или лупой). Извлеченную из печи крицу массой 5-6 пудов оббивали деревянными молотками, затем, разогрев, отжимали под большим молотом для удаления шлака и придания большей плотности. После этого крицу рассекали на несколько частей, чаще всего на три. Каждую часть разогревали в расковочном горне и окончательно отжимали под большим молотом. Из крицы массой 6-8 пудов получалось около 4 пудов годного железа.


В 1724 г. Киево-Печерской лаврой была запроектирована первая доменная мануфактура на Украине на рудоносных землях Стародубского полка.

В 1740-1750 гг. на Левобережье действовало 50 руден, каждая из которых вырабатывала в год 500-700 пудов сыродутного металла. Следовательно, производство железа и железных изделий достигало 25- 35 тыс. пудов в год.

Левобережные рудни представляли собой преимущественно небольшие предприятия. Они имели в среднем по два-три железоплавильных горна и водяных колеса, на них работало по 12-14 человек. Были и крупные для того времени металлургические предприятия. Например, Верпринская рудня (Стародубский полк) производила в год 5 тыс. пудов железа. Она имела 3 водяных колеса, 2 из которых приводили в действие 4 воздуходувных меха, и 1 – большой молот. Железную руду добывали в селах Рыловичи, Тростани и др.

Значительное влияние на дальнейшее социально-экономическое развитие Украины в последней четверти XVIII ст. оказали освобождение от оккупации Турцией причерноморских степей и выход России к Черному и Азовскому морям. На Украине в последней трети XVIII ст. были созданы крупные мануфактуры – доменные, суконные, шелковые, фаянсовые, пороховые.

1.6.2 Возникновение и развитие доменного производства на Украине

В последней трети XVIII ст. усилившийся спрос на металл стимулировал строительство первых доменных мануфактур на Правобережном Полесье. К ним относятся сооруженные в 1773 г. Высокопечанская и Кропивненская, в 1778 г. – Чижевская и в 1783 г. – Городокская. До реформы 1861 г. были построены еще три доменных предприятия – Любашевское (1803), Симоновское (1847) и Денишевское (1848). Возникновение доменного производства на Правобережном Полесье, вошедшем с Правобережной Украиной в конце XVIII ст. в состав России, объяснялось в первую очередь наличием там более значительных, чем на Левобережном Полесье, запасов железных руд.

Доменные мануфактуры (заводы) по сравнению с руднями были новым, высшим этапом в развитии черной металлургии на Украине. Например, на Высокопечанской доменной мануфактуре (Житомирский уезд) в 1797 г. выплавили 10,8 тыс. пудов чугуна и железа, т.е. в 10 раз больше, чем на самой крупной рудне. В сутки проплавляли почти 120 пудов руды. Однако эти доменные печи действовали всего около четырех месяцев в году, потом их останавливали из-за недостатка технологической воды. Завод был закрыт в 1891 году.

Рудни как типичная форма организации предприятия периода средневековья, окончательно пришли в упадок на Украине в начале 70-х годов, вскоре после отмены крепостного права. Доменное производство на Полесье еще переживало времена подъема в 70-90-х годах XIX в. – в период капиталистического развития страны.


Первой попыткой создания на Юге металлургического предприятия можно считать основание в конце XVII ст. предпринимателями Аристовым и Бориным железоделательного заведения на залежах железной руды и каменного угля, найденных в Азовской губернии, которое действовало недолго. Правительство было заинтересовано прежде всего в целях обороны, в использовании природных богатств Юга и создании здесь металлургической промышленности. С этой целью на Юг стали направляться поисковые партии под общим руководством В.М. Лодыгина, поставленного Петром I во главе горноразведочного дела в России. После успешной разведки В.М.Лодыгин совместно с капралом Герасимом Воронцовым в 1708 г. построил железный завод «позади новопостроенного города Осереда в Козловском уезде» на базе обнаруженной ими железной руды. Проводя поиски полезных ископаемых, рудознатец крепостной крестьянин Григорий Капустин, посланный Лодыгиным на Юг, в 1721 г. обнаружил уголь близ притока Северского Донца на р. Кундрючей.

Попыткой создать металлургическую промышленность в Донецком бассейне была экспедиция белгородского купца Ивана Морозова в 1743 г. по разведке железных руд по Северскому Донцу, в Бахмутском, ныне Артемовском, уезде и в районах рек Лугани, Миуса, на востоке по р. Медведице и к Волге в районе Камышина. В связи с этим Морозов сделал вывод о том, что строить доменный завод в Бахмутском уезде на базе местных руд нельзя, и выдвинул идею о строительстве металлургического завода на р. Лугани. Однако в то время этот район был мало заселен, подвергался частым набегам крымских татар и, кроме того, был удален от базы снабжения продовольствием.

После освобождения во второй половине XVIII ст. захваченных Турцией южноукраинских земель, присоединения Крыма, получения выхода в Черное море, с возникновением таких крупных торговых и промышленных городов, как Херсон (1774), Николаев (1789), Одесса (1794) и пр., потребность Юга в металле и топливе значительно возросла, поэтому усилились поиски здесь месторождений каменного угля, железных руд и других полезных ископаемых. В 1773-1774 гг. этот район обследовал академик Гюльденштедт, в 1781 г. изучать Юг Российская Академия наук направила В.Ф.Зуева, который нашел ряд залежей угля, а также указал на наличие железистых кварцитов на реках Саксагани и Ингульце.

В 1789 г. Криворожье обследовал профессор М.Г.Ливанов, который отметил, что берега р. Саксагани богаты рудными залежами и другими полезными ископаемыми.