- •Тернопіль - 2013
- •Зміст лекцій Лекція 1. Промислове виробництво - основа економічного розвитку суспільства. Технологічні процеси і технологічні системи як економічні об'єкти.
- •1. Предмет і зміст курсу основи технологии промисловості.
- •2. Виробничий та технологічний процес.
- •4. Класифікація технологічних процесів
- •4. Шляхи і закономірності розвитку технологічних процесів. Техніко-економічні показники технологічних процесів.
- •Лкція 2. Сировина, вода та енергія в промисловості. Технології збагачення та очищення сировини.
- •Сировина в промисловості
- •2. Вода в промисловості.
- •3. Енергії в технологічних процесах.
- •4.Технології збагачення сировини.
- •Комплексне використання мінерально-сировинних ресурсів
- •Тема 3. Основні технологічні процеси у видобувній промисловості.
- •1. Основні технологічні процеси видобутку нафти і газу
- •2. Технологічні процеси видобутку вугілля та рудних корисних копалин.
- •Підземний спосіб добування корисних копалин
- •Геотехнологічні способи добування корисних копалин
- •3. Технологічні процеси очищення та збагачення
- •Тема 4. Техніка і технологія металургійної промисловості План
- •1. Загальні відомості про метали і металургію
- •2. Способи виробництва металів і сплавів
- •3. Технологія доменного процессу.
- •4. Продукція доменного виробництва
- •5. Технологічні процеси виробництва сталі.
- •6. Технології виробництва кольорових металів
- •Тема 5. Сутність і техніко-економічний аналіз технологій механічної обробки різанням та складального виробництва. План
- •1. Технології обробки поверхонь різанням
- •3. Техніко-економічне оцінювання технологічних процесів
- •3. Поняття про складання машин
- •4. Техніко-економічні показники процесу складання.
- •Тема 6. Техніка, технологія і продукція хімічної та нафтохімічної промисловості
- •1. Загальні відомості про хімічне виробництво і продукцію неорганічної хімії
- •2. Виробництво кислот
- •Виробництво добрив
- •4. Виробництво пластмас
- •Виробництво хімічних волокон.
- •8. Виробництво каучуку і гуми
- •Лекція 8. Технологічні процеси виробництва деяких будівельних матеріалів План
- •1. Загальні відомості про будівельну індустрію.
- •2. Види будівельних матеріалів.
- •3. Технології виробництва керамічних виробів.
- •4. Зв’язувальні будівельні речовини, технології їх виробництва.
- •5. Технології виробництва скла.
- •6. Металеві матеріали і конструкції.
- •Сучасні методи виробництва основних будівельних роб
- •Тема 7. Перспективи розвитку технологічних процесів. Нові прогресивні технології. Нанотехнології.
- •Перспективи розвитку технологічних процесів.
- •2. Новітні прогресивні технології
- •Список рекомендованої літератури
2. Способи виробництва металів і сплавів
Метали та сплави отримують різними способами. Найчастіше використовують пірометалургійний (від грецьк. «піро» - вогонь і металургія).
1. Пірометалургійний спосіб. За цим способом виробництво металів і сплавів грунтується на використанні теплової енергії, яка виділяється в процесі згоряння палива або протікання хемічних реакцій у сировині. Під час згоряння палива виділяється теплова енергія й утворюється СО. Теплову енергію використовують для розігрівання і розплавлення сировини, а СО - для відновлення металів із їх сполук (оксидів). Пірометалургійним способом отримують чавуни у домнових печах, сталі у мартенівських печах тощо.
Електрометалургійний спосіб. У процесі електрометалургійного способу метали та сплави отримують у дугових, індукційних та інших типах електричних печей. В електричних печах сировину нагрівають до вищих температур, ніж у ході пірометалургійного способу. Сировина плавиться дуже швидко.
Плазмовий спосіб. Суть плазмової металургії полягає в тому, що за температури 10000°С оксиди металу перетворюються на плазму з певним ступенем йонізації. Оскільки енергія йонізації атомів металів менша від енергії йонізації атомів кисню, то в такій плазмі атоми металу йонізуються, а атоми кисню залишаються нейтральними. З отриманої суміші за допомогою магнетного поля вилучають йони металу. У плазмових печах отримують вольфрам, молібден, синтезують карбіди титану тощо. Цей спосіб використовують для отримання дуже якісних металів і сплавів.
Хеміко-металургійний спосіб. Цей спосіб поєднує хемічні і металургійні процеси. Таким способом виробляють титан: з титанової руди отримують чотирихлористий титан (ТіС14), який відновлюють за допомогою магнію (Мg).
Гідрометалургійний спосіб. За цим способом метали з руд, концентратів і відходів виробництва вилучають за допомогою розчинників. Потім з цих розчинів електролізом отримують метали. Так виробляють і рафінують кольорові метали: мідь, цинк, нікель, кобальт, хром, срібло, золото тощо.
Виробництво металів гідрометалургійцним способом складається з таких стадій: підготовлення руди до розчинення; розчинення руди або концентрату у розчиннику; очищення отриманого розчину від шкідливих для електролізу домішок; електроліз.
Порошкова металургія. Цей спосіб поєднує процеси, унаслідок яких виготовляють порошки металів і неметалевих сполук, з яких пресуванням (для надання форми і розмірів) із подальшим спіканням виготовляють вироби (заготовки, деталі тощо).
Космічна металургія. Виробництво металів і сплавів у космосі називають космічною металургією. Оскільки в космосі не діють сили тяжіння, то плавлення металів і отримання сплавів проводять без тиглів (нім. «Тіеgеl від грецьк. - сковорода, каструля). Під дією сили поверхневого натягу розплав набуває форми кулі й вільно зависає в просторі. Використовуючи електромагнетне поле, розплаву можна надати довільної форми.
За умов космосу компоненти сплавів добре перемішуються. У разі невагомості гази добре розчиняються в розплавах, а після кристалізації отримані сплави мають вигляд «губки» з рівномірно розподіленими комірками заповненими газом. Такі сплави називають металогазами. Ці сплави надзвичайно легкі, наприклад сплав, який складається з 87% газу та 13% сталі, плаває на воді як коркове дерево. Металогази дуже перспективні для літако- та ракетобудування, а також для космічної техніки.
Заслуговує на увагу також технологія отримання композиційніх волокнистих матеріялів і виробів литтям. За земних умов отримати якісні вироби з цих матеріялів неможливо.
Великі можливості відкриває космічна металургія для отримання надчистих сплавів з рівномірним (наперед заданим) розподілом домішок, що важливо в процесі виробництва напівпровідникових матеріялів. Отримані напівпровідникові матеріяли можуть бути використані також у процесі розв'язання проблеми енергетики.
Крім описаних способів отримання металів і сплавів існує електро-променевий спосіб та інші.