Vajad kellegagi rääkida?
Küsi julgelt abi LasteAbi
Logi sisse

Metallurgia. Kõrgahjutehnoloogia (0)

1 HALB
Punktid
Tartu Kutsehariduskeskus
Metallurgia . Kõrgahjutehnoloogia
Kursusetöö
Tartu 2011
Sisukord
  • Sissejuhatus.....................................................................................................................3
  • Metallurgia......................................................................................................................4
  • Kõrgahjutehnoloogia.......................................................................................................6
  • Kõrgahju bilanss .............................................................................................................7
  • Kokkuvõte.......................................................................................................................8
  • Kasutatud kirjandus.........................................................................................................9
    Sissejuhatus
    Antus teemas räägitakse metallurgias toodetavast materjalidest ja nende tähtsusest. Metallurgia seondub omakorda kõrgahjutehnoloogiaga, kus saadud materjalid omakorda töödeldakse ümber vajalikeks toorikuteks.
    Metallurgia
    Metallurgia eesmärk on metallide tootmine. Enamus metallidest on Maakeral levinud ühenditena ja neid mineraale , millest mingit metalli toota tasub kutsutakse maakideks.
    •  Ehedalt leidub: Au, Pt (ja plaatinametallid) osaliselt Ag, Hg harva, ka vaske ja teisi metalle
    • oksiidsete maakidena leidub rauda, vaske, alumiiniumit, kroomi ............
    • Sulfiidsete maakidena leidub vaske, elavhõbedat, tina, pliid ,.....
    • halogeniidid ( NaCl) , karbonaadid CuCO3* Cu(OH)2, sulfaadid ja nii edasi 
    Tihti sisaldab maak mitut metalli  - Polümetalliline  maak. Paljudel metallidel polegi iseseisvaid  maake ja neid saadakse teiste metallide maakidest, kus nad on teinekord tühise, kuid kalli lisandina.  
    Ka hõbedat ei toodeta tavaliselt hõbedamaagist, vaid plii ja tsingimaagist 
    Maak sisaldab aherainet - kasutut osa. Aheraine eraldamist kutsutakse rikastamiseks. Rikastamisel kasutatakse füüsikaliste omaduste ( tihedus, magnetilised omadused,märgumine,....) erinevust. 
    Sulfiidseid maake on raske vahetult redutseerida, tavaliselt muudetakse nad oksiidideks-  seda protsessi kutsutakse  särdamiseks  ja sisuliselt on tegemist põletamisega.  
    Näiteks 2 ZnS  + 3 O2 = 2 ZnO + 2 SO2  Vääveldioksiid tõõdeldakse kaasajal ümber  väävelhappeks. Atmosfääri teda lasta ei tohi , sest tekkivad happevihmad.
    Tuntakse kolme erinevat metallide tootmise viisi:
  • Vanimaks ja kõige levinumaks metallurgiaharuks on pürometallurgia (püro tähendab ladina keeles leeki). Siin sulatatakse metall maagist välja kõrge temperatuuriga. See kõrge temperatuuriga leek saadakse kütuste põletamisel. Nii toodetakse rauda ja tema sulameid, vaske jne.
    Karbotermia  redutseerija on süsinik, kas koksina või mõnemadalama ühendina  ( CO või CH4 )  Näiteks malmi tootmine kõrgahjus  Fe2O3  + 3 CO = 2 Fe + 3 CO2Koks on kõige odavam võimalikest redutseerijatest ja seetõttu kasutatakse teda laialdaselt .
    Vesiniku kasutamine redutseerijana on kallim ja leiab rohkem kasutamist puhaste metallide tootmiseks. Näiteks pole hõõglambi jaoks volframit võimalik saada karbotermiliselt, sest tekkiks ülikõva ja tehnikas laialdaselt kasutatav volframkarbiid WC, temast tehakse puuride otsi jmt, kuid hõõglampi ta ei sobi. Vesiniku abil saab puhta volframi  
    WO3 + 3 H2 = W + 3 H2O
    Metallotermia (aluminotermia, magnesotermia,...) redutseerijaks on mingi aktiivne metall. Arusaadavalt on meetod kallis. Sobib raskestisulavate metallide tootmiseks. Puhast kroomi toodetakse aluminotermiliselt   2 Al + Cr2O3  = 2 Cr + Al2O3  legeeritud teraste valmistamiseks vajalikku ferrokroomi toodetakse, aga karbotermiliselt  
    FeO*Cr2O3 + 4 C = 4 CO + Fe + 2 Cr
  • Hüdrometallurgia põhineb maakide töötlemisel niisuguste kemikaalide lahustega (hapete, leeliste), mis maagis oleva metalliga reageerides viivad selle ioonidena lahusesse. Lahuse järgneval töötlemisel eraldatakse metall sellest lihtainena.
  • Maagilademesse pumbatakse lahjat väävelhapet ja reageerinud lahus pumbatakse teise toru kaudu  tagasi  CuO + H2SO 4= CuSO4 + H2O
  • Saadud lahusest tõrjutakse vask välja näiteks raua abil 
     CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
    Niimoodi toodetud vask pole just eriti puhas, sisaldab väheaktiivsete metallide lisandeid. Soomlased toodavad vase puhastusjääkidest 800 kg kulda aastas. Sellest jätkub maa elektroonikatööstuse vajadusteks . Soomes on elektroonikatööstus majandusele väga oluline - ilmselt ei tea noored soomlased midagi NOKIA kummisaabastest. Vase puhastusjääkidest toodetakse ka praktiliselt kogu germaanium, samuti elektroonikale oluline element. Enamus maailmatoodangust on pärit Kongost
  • Eleketrometallurgia
    Kaarleeksulatus  on sisuliselt pürometallurgia meetod. Elekter kulub ainult kütteks, mitte redutseerimiseks. protsess on hästi juhitav ja kasutatakse teda raskestisulavate metallide ja  kõrglegeeritud eriteraste tootmiseks.
    Elektrolüüs  Sulatiste elektrolüüs on ainus majanduslikult mõistlik meetod aktiivsete metallide  tootmiseks. Väga palju toodetakse alumiiniumit ja magneesiumit.
    Kõrgahjutehnoloogia
    Kõrgahju ülemise osa - suudme - kaudu täidetakse ahi kihiti toorainetega: kiht koksi , siis kiht räbusti ja maagi segu ning jälle kiht koksi jne. Allapoole laienev šaht võimaldab täidisel sulatusprotsessis vabalt allapoole vajuda. Malmi tekkimine algab mõhu ja turja piirkonnas, kust hiljem koldesse voolab. Kolde ülaosas on avad - furmid - mille kaudu juhitakse kõrgahju õhku.
    Kõrgahi töötab vastuvoolu põhimõttel. keemilistel reaktsioonidel tekkivad gaasid liiguvad alt üles ja kõrgahju täidis ülevalt alla. Kõrgahju kõige ülemises osas on temperatuur kõige madalam ning seda nimetatakse soojendustsooniks. Mida allapoole liikuda, seda kõrgemaks temperatuur muutub. Ahju keskosas toimub raua järk-järguline redutseerumine nn käsnrauaks ning ahju allosas toimub raua rikastamine süsinikuga, mille tulemusel raua sulamistemperatuur alaneb ja toimubki raua sulatamine ning eraldub kolde allosast sulamalm. Selline malm sisaldab rauda, milles on lahustunud raudkarbiid (Fe3C), süsinik, räni jt. lisaaineid .
    Kõrgahju keskosas toimub ka aheraine muutumine räbuks (räbusti - lubjakivi ) toimel. Räbusse lähevad peale kaltsiumoksiidi ja ränidioksiidi ka kütuse (koksi) tuhk ning magneesiumoksiid, mis ei redutseerunud . Seda tekkinud räbu kasutatakse tsemendi ja räbutelliste tootmiseks.
    Terast toodetakse tavaliselt malmist ja samades tehastes konverterites või martäänahjudes (kõrge temperatuuriga ahjud, kust puhutakse õhku läbi). Neis seadmetes oksüdeeritakse malmis olev liigne süsinik, räni ja mangaan õhu või hapnikuga. Parimaid terasesorte toodetakse aga elektri kaarleekahjudes või kõrgsagedus - induktsioonahjudes. Elektriahjudes on võimalik saavutada kõrgemat temperatuuri kui konverterites ja martäänahjudes, mistõttu saab lisada terasele ka rasksulavaid metalle nagu volframit, vanaadiumi jne.

    Kõrgahju materjalide bilanss


    Täidis Saadused
    Rauamaak
    2030 kg
    Malm
    1000 kg

    Mangaanimaak

    146 kg
    Räbu (šlakk)
    755 kg
    Lubjakivi
    598 kg
    Kõrgahju gaas
    5217 kg
    Koks
    971 kg
    Kõrgahju tolm
    348 kg
    Kõrgahjugaas
    3575 kg
    Kokku:
    7320 kg
    Kokku:
    7320 kg
    Kokkuvõte
    Metallurgia ja kõrgahju tehnoloogia on omavahel väga tugevalt seotud. Kuna mõlema puhul käsitletakse metalle.
    Kasutatud kirjandus
  • http://www.miksike.ee/docs/elehed/9klass/metallid_mittemetallid/9-1-13 -
  • http://www.crjg.vil.ee/materjalid/oppematerjalid/keemia/3_metallurgia.html
  • http://www.miksike.ee/docs/elehed/9klass/metallid_mittemetallid/9-1-13-2.ht m
  • http://www.ene.ttu.ee/leonardo/materjalid/Materjalid.pdf
  • Vasakule Paremale
    Metallurgia-Kõrgahjutehnoloogia #1 Metallurgia-Kõrgahjutehnoloogia #2 Metallurgia-Kõrgahjutehnoloogia #3 Metallurgia-Kõrgahjutehnoloogia #4 Metallurgia-Kõrgahjutehnoloogia #5 Metallurgia-Kõrgahjutehnoloogia #6 Metallurgia-Kõrgahjutehnoloogia #7 Metallurgia-Kõrgahjutehnoloogia #8 Metallurgia-Kõrgahjutehnoloogia #9 Metallurgia-Kõrgahjutehnoloogia #10 Metallurgia-Kõrgahjutehnoloogia #11
    Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
    Leheküljed ~ 11 lehte Lehekülgede arv dokumendis
    Aeg2011-11-27 Kuupäev, millal dokument üles laeti
    Allalaadimisi 40 laadimist Kokku alla laetud
    Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
    Autor Henri Püüa Õppematerjali autor
    Kursusetöö

    Sarnased õppematerjalid

    Kõrgahju bilanss
    8
    odt

    Kõrgahju bilanss

    oksiidideks- seda protsessi kutsutakse särdamiseks ja sisuliselt on tegemist põletamisega. Näiteks 2 ZnS + 3 O2 = 2 ZnO + 2 SO2 Vääveldioksiid tõõdeldakse kaasajal ümber väävelhappeks. Atmosfääri teda lasta ei tohi - happevihmad Maakide redutseerimiseks on kasutusel kolm meetodite gruppi Vanimaks ja kõige levinumaks metallurgiaharuks on pürometallurgia (püro tähendab ladina keeles leeki). Siin sulatatakse metall maagist välja kõrge temperatuuriga. See kõrge temperatuuriga leek saadakse kütuste põletamisel. Nii toodetakse rauda ja tema sulameid, vaske jne. Nagu me eelnevast teame, esineb raud rauamaakides oksiidina. Sellest tuleb raud välja redutseerida. Selleks kasutatakse enamasti koksi - seega sütt või süsinikoksiidi: Fe3O4+ 4C = 3Fe + 4CO Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 Täiesti puhast rauda pole võimalik nii toota, ikka sisaldab ta mõningal määral süsinikku.

    Auto õpetus
    Metallurgia-kõrgahjutehnoloogia
    8
    doc

    Metallurgia. kõrgahjutehnoloogia

    Tartu Kutsehariduskeskus Mootorliikurid, laevandus ja lennundustehnika KEIO OLEV AT 109 Metallurgia, kõrgahju tehnoloogia Iseseisev töö Juhendaja: Helmo Hainsoo Tartu 2010 2 Sissejuhatus Selles referaadis on teemadeks metallurgia ja kõrgahju tehnoloogia. Metallurgi eesmärk on metallide tootmine. Kõrgahju eesmärk terase tootmine Metalle toodetakse maakidest, kui kõikide metallide tootmiseks ei ole maake ja neid tuleb toota. Metallurgia jaguneb omakorda: · Rauametallurgiaks ehk ferrometallurgiaks, mis hõlmab raua ja selle sulamite tootmist. · Mitterauametallurgiaks ehk värvilismetallide mettalurgiaks. See hõlmab mitteraudmetallide tootmist.

    Kategoriseerimata
    Metallurgia
    4
    docx

    Metallurgia

    Sel juhul töödeldakse toormaaki klooriga. Metallid reageerides klooriga muutuvad kloriidideks, sellisel kujul nad eraldatakse ja seejärel töödeldakse puhtaks metalliks. Nii toodetakse titaani, tantaali, tina jne. 2. Hüdrometallurgia põhineb maakide töötlemisel niisuguste kemikaalide lahustega (hapete, leeliste), mis maagis oleva metalliga reageerides viivad selle ioonidena lahusesse. Lahuse järgneval töötlemisel eraldatakse metall sellest lihtainena. 3. Vanimaks ja kõige levinumaks metallurgiaharuks on pürometallurgia (püro tähendab ladina keeles leeki). Siin sulatatakse metall maagist välja kõrge temperatuuriga. See kõrge temperatuuriga leek saadakse kütuste põletamisel. Nii toodetakse rauda ja tema sulameid, vaske jne. Nagu me eelnevast teame, esineb raud rauamaakides oksiidina. Sellest tuleb raud välja redutseerida. Selleks kasutatakse enamasti koksi - seega sütt või süsinikoksiidi: Fe3O4+ 4C = 3Fe + 4CO

    Ehitus alused
    Metallurgia
    8
    doc

    Metallurgia

    Tartu Kutsehariduskeskus Autode ja masinate remondi osakond AT 109 Metallurgia ja kõrgahjutehnoloogia Iseseisev töö Juhendaja: Helmo Hainsoo Tartu 2010 1 Sisukord SISSEJUHATUS.....................................................................................................................3 METALLURGIA....................................................................................................................4 KÕRGAHJUTEHNOLOOGIA................................

    Auto õpetus
    Raua ja tema sulamite tootmine
    4
    rtf

    Raua ja tema sulamite tootmine

    Raua ja tema sulamite tootmine Kõrgahju protsessis kulub väga palju õhku. Ühe tonni malmi tootmiseks kulub 4000 m³ õhku. Milleks vajatakse õhku kõrgahjuprotsessis? ........................................................................................................................... Rauamaakides sisalduvate lisandite (liiv, savi jne) ning koksi põlemisel tekkiva tuha kõrvaldamiseks viiakse kõrgahju räbusteid. Räbustina kasutatakse enamasti lubjakivi ja dolomiiti. Kirjuta nende kivimite peamiste mineraalide valemid ........................................................................................................................... Räbusti lagunemisel tekkivad kaltsium- ja magneesiumoksiid moodustavad aherainega (maagi sulamisjäägid) kergestisulava ühendi - räbu. Räbu tihedus on malmi tihedusest tunduvalt väiksem, mistõttu koguneb malmi pinnale,

    Aineehitus
    Metallide tootmise põhiklassid
    8
    doc

    Metallide tootmise põhiklassid

    palju muud. Värvilismetallidest on tuntud vask (Cu) ja tema sulamid, millest valmistatakse peenraha ja tehakse elektrijuhtmeid. Kergmetall alumiiniumist (Al) foolimisse pakitakse toiduaineid, komme ja sokolaadi. Katuseplekina kasutatakse tsingitud (tsingikihiga) (Zn) raudplekki, tinakihiga (Sn) plekkpurkides hoitakse konserve, magneesiumsulamist (Mg) purkides aga karastusjooke ja õlut. Palju haruldasem metall on volfram (W), kuigi seda leidub kõikides ruumides, kus on elektrivalgus. Väärismetallid kuld (Au) ja hõbe (Ag) on ehete valmistamise materjaliks. Kelli kaetakse kroomi- ja niklikihiga. Kroomi (Cr) ja nikli (Ni) sulam on elektriküttekehamaterjal elektripliidis ja ­ triikrauas. Termomeetris kasutatakse mürgist elavhõbedat (Hg). Praegu tuntakse 112 elementi. Inimmõistuse töö tulemusena suureneb elementide arv veelgi. Need uued elemendid on kõik metallilised.

    Keemia
    Metallilised elemendid lihtainetena
    7
    doc

    Metallilised elemendid lihtainetena

    aatom ja kõige väiksemaga väärisgaasi aatom. Suure raadiuse tõttu, seovad nad elektrone nõrgalt ja metallid loovutavad elektrone ( on redutseerijad). Kõige väiksema aatomiga väärisgaasid peaks nagu elektrone liitma, kuid neil on väliskihid juba täidetud - praktiliselt on kõige aktiivsemad mittemetallid on halogeenid. Järgneval diagrammil on kujutatud aatomraadiuste muutumist, selgelt on näha leelismetallid Rühmas, ülevalt-alla aatomraadiused kasvavad ja seega on K aktiivsem metall, kui Na või Li Samuti on KOH tugevam alus, kui LiOH. B rühmades selline seaduspära paraku ei kehti, ei saa ju väita, et kuld on aktiivsem metall, kui hõbe või vask. B rühmade elementide tuumalaengud on väga erinevad, aatom- raadiused, aga suhteliselt lähedased. Füüsikast on teada, et laetud osakeste vahel mõjuv jõud on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Z r pikomeetrites

    Keemia
    Metallurgia kõrgahjutehnoloogia
    2
    docx

    Metallurgia kõrgahjutehnoloogia

    Sissejuhatus Ilma metallideta on võimatu ette kujutada meie elu tänapäeval. Kogu tehnika baseerub metallidel, elektroonika on puhtalt metallidega seotud ja me isegi toitume igapäevaselt metallsöögiriistadega. Mis on siis ikkagi see metallurgia? Kuidas või mille järgi metallurgia jaguneb? Kuidas toimib kõrgahjutehnoloogia? Mis tööstusel on veel kõrgahjudest kasu? Kõike seda ja veel muudki huvitavat püüan selgitada oma lühikeses kokkuvõtvas töös. Metallurgia Metallurgia ajalugu on väga pikk, sest esimesed tõendid sellest pärinevad Serbia aladelt 6-5 saj. eKr, samuti ka Portugalist, Hispaaniast ja ka Suurbritanniast, kust on ka pärit kurikuulus Stongehenge. Ajaloo erinevad ajaperioodid on saanud nimed metallurgia läbi, sest just nii

    Materjaliõpetus




    Meedia

    Kommentaarid (0)

    Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri



    Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun