5. Производство цветных металлов

Производство меди. Основной способ производства меди - пиро-металлургический. Изучая тему, рассмотрите сущность пирометаллургического способа производства меди, обращая при этом внимание на химические реакции восстановления меди при выплавке штейна и его конвертирование при получении черновой меди. Уясните сущность огневого и электролитического рафинирования черновой меди, обратив внимание на возможности попутного извлечения из меди примесей благородных металлов (золота, платины, серебра) и других ценных элементов (селена, теллура, германия и др.).

Литература: [1], разд. II, гл. 4, § 1—2.

Производство алюминия. Основной способ производства алюминия - электролитический. Исходные материалы для производства алюминия алюминиевые руды: бокситы, нефелины, алуниты и каолины, из которых получают глинозем щелочным методом. Рассмотрите сущность процесса получения глинозема щелочным способом и его особенности. Обратите внимание па сущность процесса получения криолита. После этого рассмотрите процесс получения алюминия - сырца путем электролиза, реакции диссоциации глинозема под действием постоянного электрического тока.

Необходимо рассмотреть сущность процесса рафинирования, обратив внимание на чистоту первичного алюминия.

Литература: [1], разд. II, гл: 4, § 3.

Производство магния. Основной современный способ производства магния - электролитический. В качестве исходных материалов для производства магния используют карналлит, магнезит, доломит и бишофит. Изучая производство магния, рассмотрите процесс подготовки исходных материалов, сущность электролитического получения магния и его особенности, обратив внимание на разложение хлористого магния, за счет чего повышается концентрация других хлоридов.

Полученный черновой магний рафинируют, переплавляя его с флюсами. Рассмотрите сущность процесса рафинирования, обратив внимание на чистоту первичного магния.

Литература: [1], разд. II, гл. 4, § 4.

Производство титана. В качестве исходных материалов для производства титана используют рутил, ильменит и другие руды, из которых магниетермическим способом получают титан. Изучая магниетерми-ческий способ, рассмотрите схему производства титана; производство титанового концентрата и титанового шлака, который подвергают хлорированию в печи. Обратите внимание на назначение хлорирования, при котором образуется четыреххлористый титан, восстанавливаемый в реакторах. Изучая процесс восстановления титана, обратите внимание на роль магния в этом процессе. Затем рассмотрите процесс вакуумной дисцилляции титановой губки и процесс плавки ее на слитки в вакуумных дуговых печах.

Литература: [1], разд. II, гл. 4, § 5.

Методические указания к разделу III. «технология литейного производства»

1. Общая характеристика литейного производства

Литейное производство - это отрасль промышленности, производящая заготовки для деталей машин, механизмов, приборов. Продукцией литейного производства являются отливки - заготовки различные по геометрической форме, размерам и массе.

Сущность способов получения отливок заключается в том, что жидкий литейный сплав заливают в подготовленную литейную форму. После затвердевания сплав сохраняет конфигурацию рабочей полости. Далее отливка в форме остывает до определенной температуры, после чего ее извлекают из литейной формы.

Отливки можно получать различными способами: литьем в разовые песчаные формы, по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, в металлические формы (кокили), литьем под давлением, центробежным литьем и др.

Отливки изготовляют из чугуна, стали и сплавов на основе меди, алюминия, магния, титана.

При выборе сплава для литой детали необходимо учитывать его свойства и стоимость.

Характеризуя в целом литейное производство, следует отметить основное достоинство, которое выгодно отличает его от других методов заготовок - это возможность получения разнообразных по массе заготовок практически любой сложности непосредственно из жидкого металла, получение заданных механических и эксплуатационных свойств.

Развитие литейного производства идет по двум основным направлениям - широкому внедрению точных методов литья и комплексной механизации и автоматизации процесса производства отливок. Большое внимание в литейном производстве уделяется вопросам малоотходной технологии и экологии.

Литература: [1], разд. IV, гл. 1, § 1.