Production of ferroalloys. Section 4 (1979)

Большинство металлов содержится в рудах в виде прочных соединений с кислородом.

Мультфильм, поясняющий два способа восстановления металлов из окислов.

Металлотермический способ восстановления металла возможен если на поверхности шихты поджечь термитную смесь магния и селитры.

Это можно сделать электрической искрой.

Возникает устойчивое самопроизвольное горение шихты, при этом в реакционном объеме возникает температура 2000 градусов Цельсия и выше.

Одним из активных и относительно дешевых металлов- восстановителей является алюминий.

Поэтому среди металлотермических процессов значительное место занимает алюмотермическое восстановление.

Формула реакции.

Плавку ведут в специальной емкости - футерованном плавильном горне, без подвода дополнительного тепла.

Мультфильм демонстрирующий процесс восстановления железа и титана алюминием.

Образцы титаносодержащих минералов.

Руды, содержащие иллюминит, являются основным сырьем для производства алюмотермического ферротитана.

Добыча руды на открытом карьере.

Непосредственно в плавку идет титановый концентрат, поступающий с обогатительных фабрик.

Состав концентрата.

Формула процесса восстановления.

Мультфильм, поясняющий источники дополнительного тепла для нормального процесса восстановления.

Химическая формула процесса.

Алюминий используется в виде мелкой крупки размером до миллиметра.

Для производства крупки алюминиевые чушки плавятся в факельной печи.

Расплав стекает в котел и под давлением распыляется.

Крупка оседает в камере распыления, затем поступает в бункера, из которых выдается в производство.

Плавильный горн имеет огнеупорную футеровку.

На дно стального кожуха насыпается магнезитовый порошок, затем укладывается ряд шамотного кирпича, потом два ряда магнезитового кирпича на ребро и, наконец, производится ступенчатая футеровка клиновидным магнезитовым кирпичом.

После окончания футеровки горн тщательно просушивается во избежание взрыва при плавке от соприкосновения влаги с расплавом.

Шахта для приема расплава подготавливается заранее.

На литой чугунный поддон, находящийся на вагонетке, устанавливается нижнее кольцо стенки.

Зазор между нижним кольцом и поддоном заполняется магнезитовым порошком.

Все стыки колец и поддона уплотняются и замазываются магнезитовым порошком, замешанным на жидком стекле.

На нижнее кольцо устанавливается верхнее.

Кольца скрепляются на стыках, а слой магнезитовой замазки обеспечивает герметичность швов.

Теперь шахта и шлаковня подготовлены к приему расплава.

Нарушение технологии уплотнения швов ведет к аварии.

Технологические операции металлотермической выплавки ферротитана начинаются с подачи ильменитового концентрата во вращающуюся печь для окислительного обжига.

При температуре 800 градусов сера образует сернистый газ.

Он удаляется в систему пылеулавливания и газоочистки.

Концентрат после обжига не охлаждают, чтобы сохранить запасенное им тепло.

Это позволяет уменьшить количество термитной добавки.

В лаборатории проверяется состав шихтовых материалов на содержание вредных примесей.

Исследования с помощью спектрального анализа.

Старший мастер цеха тщательно рассчитывает состав шихты, чтобы обеспечить нормальный тепловой баланс плавки и высокое извлечение ведущего элемента.

Бункеры с составными элементами шихты.

Шихта состоит из титанового концентрата, железной руды, алюминиевой крупки и извести, и молотого ферросилиция.

Отгрузка компонентов.

Дозировка и смешивание шихты поручается опытному плавильщику.

Мультфильм, поясняющий работу барабанного смесителя.

Выгрузка перемешанной шихты, которая затем поступает в бункера плавильной камеры.

Для обогащения сплава титаном в горн загружают титановые отходы.

Мультфильм, показывающий первую стадию технологического процесса.

Зажигание запальной смеси, которая дает термический толчок для загорания основной шихты.

Мультфильм, показывающий проплавление первой навески шихты.

В плавильный горн загружается остальная шихта.

Скорость подачи шихты в горн до 1000 кг/мин.

На одну плавку расходуется 11-14 тонн шихты, которая проплавляется в течении 20-25 мин.

Промежуточный слив шлака.

Окончательный слив всего расплава.

Мультфильм, показывающий процесс восстановления железа и титана.

Химические формулы процесса.

Состав шлака.

Приборы, контролирующие технологический режим плавки.

Все ключевые показатели фиксируются на самописцах.

Мультфильм, поясняющий создание гарниссажа в шахте и слив расплава.

Через 4 часа после окончания плавки снимают верхнее кольцо шахты.

Еще через 4 часа переносят блок металла и шлака на остывочную площадку.

После 10 часов остывания, отделяют шлак от металла.

Шлак дробится и готовится к отправке потребителям, как ценное сырье для производства высокоглиноземистого качественного цемента и как полупродукт для улучшения качества стали.

Упаковка и транспортировка шлака.

Слиток ферротитана поступает на охлаждение в водяную ванну.

После дробления, упаковывается для отправки потребителю.

Маркировка упаковки с ферротитаном.

Металлотермический способ применяется не только для получения ферротитана, но и феррохрома, феррониобия, феррованадия, ферровольфрама, ферромолибдена и др.металлов.

Образцы сплавов.

Мартеновский цех.

Добавка этих металлов в сталь придают ей новые качества.

Чередование кадров с использованием стали легированной вышеперечисленными добавками.