Зміст
Введення
Частина I. Термодинамічний розрахунок
. Опис процесу, при якому протікає металургійна реакція
. Основні розрахункові формули
. Термодинамічні розрахунки металургійних процесів
.1 Наближений розрахунок за методом А.Н. Крестовнікова
.2 Наближений розрахунок за методом Л.П. Владимирова
.3 Розрахунок lgKp методом Тьомкіна-Шварцмана
.4 Розрахунок lgKр за методом Л.П. Владимирова
.5 Розрахунок помилки методів
.6 Побудова та аналіз графіків
Висновок
Частина II. Технологія плавки в печі Ванюкова
. Фізико-хімічна сутність процесу
.1 Процеси плавлення шихти
.2 Процес збіднення шлаку
.3 Поділ продуктів плавки
. Техніко-економічні показники
. Матеріальні потоки
Список літератури
Введення
Металургійне виробництво включає довгий ланцюг процесів, в ході яких відбувається перетворення одних речовин в інші. Ці процеси в основному являють собою різні хімічні реакції. Однією з перших таких реакцій є відновлення оксидів, що містяться в рудах. При термічній обробці сталей і сплавів і під час гарячої прокатки в обсязі металевої матриці утворюються або розпадаються різні хімічні сполуки - карбіди, нітрати, оксиди, сульфіди та інші. Експлуатаційні властивості готового металу визначають за його хімічним складом, характером взаємодії містяться в ньому атомів.
Як правило визначають ту чи іншу термодинамічну величину для стандартних умов (Т=298 ° К і Робщ=1атм.), а потім проводять перерахунок на цікаві умови.
Для наших розрахунків знадобляться наступні термодинамічні параметри:
D Н - ентальпія або теплосодержание, як і внутрішня енергія, характеризує енергетичний стан речовини, але включає енергію, що витрачається на подолання зовнішнього тиску, тобто на роботу розширення.
DS - ентропія - критерій самопроизвольности протікає процесу. Подібно внутрішньої енергії та ентальпії, ентропія залежить тільки від стану системи. Але, на відміну від цих двох функцій, зв'язок зміни ентропії з теплотою залежить від способу проведення процесу - від його швидкості. Ентропія дозволяє за допомогою вимірювань термічних величин, з'ясувати напрямок процесів при умова рівноваги.
DG - енергія Гіббса, звана також ізобарно-ізотермічним потенціалом або вільною енергією при постійному тиску. Відображає вплив на напрямок протікання процесу, як тенденції до зменшення внутрішньої енергії, так і тенденції до досягнення найбільш ймовірного стану системи.
D Ср - теплоємність при постійному тиску - відношення кількості теплоти, що повідомляється системі в будь-якому процесі, до відповідної зміни температури.
Кр - відношення добутку парціальних тисків продуктів реакції до твору парціальних тисків вихідних речовин з урахуванням стехіометрії. Кр дає кількісну оцінку рівноваги. Якщо її чисельне значення велике, рівновагу реакції зрушено в бік утворення продуктів реакції, якщо воно мало, то в суміші переважають вихідні речовини.
Для ендотермічних реакцій із зростанням температури Кр збільшується, а для екзотермічних - із зростанням температури Кр зменшується.
Всі вище перераховані функції мають велике значення для металургійних процесів. Вони дають можливість передбачити напрямок процесу, тобто дозволяють з'ясувати, чи може бути здійснена та чи інша реакція, і яка буде повнота її протікання в окремих умовах, утворюється чи ні, той чи інший продукт.
Основна мета - навчитись самостійно проводити розрахунки термодинамічних функцій стану системи різними методами, розраховувати помилку цих методів і робити висновки про вплив температур або зворотних температур на параметри.
. опис процесу, при якому протікає металургійна реакція
СоО + Fe=FeO + Co
У більшості видів вітчизняної сировини кобальт супроводжує нікелю. При плавці сульфідних мідно-нікелевих руд його намагаються сконцентрувати в мідно-нікелевого Файнштейн, потім в флотационном нікелевому концентраті, в анодах і нарешті виділяють при очищенні електроліту у вигляді кеку, що містить 4-6% Со.
З окислених нікелевих руд кобальт намагаються перевести у Файнштейн, а потім в анодний масу (8-10% Со, 58-64% Ni, 20-24% S). Її розливають у аноди і піддають електролізу в розчині NaCI (100-120 г/л) в парах з чавунними катодами. На аноді нікель і кобальт разом з домішками заліза та інших металів переходять у розчин у вигляді двозарядних іонів які гідролізуються і утворюють осад основних солей- зелених гідратів raquo ...
