Доменная печь
СЛАЙД 1,2
Чугун выплавляют в щахтных печах. Процесс доменной плавки непрерывный. Сверху в печь загружают сырые материалы (офлюсованный агломерат, кокс), а в нижнюю часть через фурмы подают нагретый воздух и жидкое, газообразное или пылевидное топливо. Полученные от сжигания топлива газы проходят через столб шихты и отдают ей свою химическую и тепловую энергию. Часть кокса расходуется в печи на восстановление железа и других элементов, а также на науглераживание железа, но большее его количество достигает фурм и сгорает.
Современная печь является мощным и высокопроизводительным агрегатом, в котором расходуется огромное количество шихты и дутья. В большой доменной печи ежеминутно выплавляется около 9 т чугуна. Для обеспечения непрерывной подачи и выпуска столь большого количества материалов необходимо, чтобы конструкции печи были просты, очень надежны и позволяли работать без простоев печи в течение длительного времени.
СЛАЙД 3
Устройство печи. Внутреннее очертание вертикального разреза доменной печи называют ее профилем, в котором различают колошник, шахту, распар, заплечики и горн.
Производство стали
Кислородно-конверторный процесс. Кислородный конвертор
СЛАЙД 4
Кислородно–конверторный процесс – это выплавка стали из жидкого чугуна в конверторе с основной футеровкой при продувке кислородом сверху через водоохлождаемую фурму.
СЛАЙД 5
Кислородный конвертор представляет собой поворачивающийся на цапфах сосуд грушевидной формы, футерованный изнутри и снабженный леткой для выпуска стали и отверстием сверху для ввода в полость ковертора кислородной фурмы, отвода газов, заливки чугуна, загрузки лома и шлакообразующих и слива шлака.
Мартеновское производство
Мартеновская печь
СЛАЙД 6
Мартеновский процесс ведут на поду пламенной отражательной печи, снабженной регенераторами. В печь загружают шихту (чугун, скрап, металлический лом и др. компоненты), которая под воздействием факела сжигаемого топлива постепенно плавится. После расплавления в ванну вводят различные добавки с тем, чтобы получить металл нужного состава и температуры; затем готовый металл выпускают в ковши и разливают.
Устройство мартеновской печи. Когда топливо (газ) и воздух поступают с правой стороны печи: проходя через предварительно нагретые насадки регенераторов (воздух через воздушный регенератор, газ через газовый), воздух и газ нагреваются до 1000-1200°С и в нагретом состоянии через «головку» попадают в печь. При сгорании топлива образуется факел с температурой 1800-1900°С. Пройдя головку, расположенную в противоположной стороне печи, раскаленные продукты сгорания попадают в другую пару насадок регенераторов и по системе боровов уходят к котлу-утилизатору или к трубе.
Выплавка стали в электрических печах
СЛАЙД 7
В настоящее время для выплавки стали применяют дуговые электропечи, открытые и вакуумные индукционные печи. Основное количество электростали выплавляют в дуговых печах, доля индукционных печей в общем объеме выплавки невелика.
Дуговые печи служат в первую очередь для выплавки легированных и высококачественных сталей, которые затруднительно получать в конверторах и мартеновских печах.
СЛАЙД 8
Устройство дуговой печи. Дуговая печь включает в себя рабочее пространство (собственно печь) с электродами и токопроводами и механизмы, обеспечивающие наклон печи, удержание и перемещение электродов и загрузку шихты.
СЛАЙД 9
Устройство индукционной печи. В индукционной бессердечниковой печи металл расплавляют в тигле, расположенном внутри индуктора, который представляет собой спираль с несколькими витками из токопроводящего материала. Через индуктор пропускают переменный ток; создаваемый при этом внутри индуктора переменный магнитный поток наводит в металле вихревые токи, которые обеспечивают его нагрев и плавление.
Производство ферросплавов
Восстановительные ферросплавные печи работают непрерывно. В работающей печи электроды погружены в твердую шихту, которую пополняют по мере ее проплаления; сплав и шлак выпускают периодически. Печи этого типа оснащены мощными трансформаторами: 7500 – 65000 кВА. Печи трехфазные, стационарные или вращающиеся обычно изготавливают открытыми, а новые печи закрыты сводами.
СЛАЙД 10
Обобщение и систематизация знаний.
Формирование целостной системы ведущих знаний по теме.
Закрепление знаний
Учащиеся делятся на команды по 2-4 человек. Каждой команде раздается комплект карт-1(с изображением всех печей изложенных в теме урока) и комплект карт-2(с описанием печей). Участникам каждой команды нужно установить соответствие каждой печи и ее описания. Те учащиеся, чья команда справится с заданием быстрее и правильнее остальных получают отличные оценки.
Правильные ответы:
Доменная печь А
Кислородный конвертор В
Мартеновская печь Б
Дуговая электропечь Д
Индукционная электропечь Г
Ферросплавная печь Е
| А) Внутреннее очертание вертикального разреза печи называют ее профилем, в котором различают колошник, шахту, распар, заплечики и горн. | В) Представляет собой поворачивающийся на цапфах сосуд грушевидной формы, футерованный изнутри и снабженный леткой для выпуска стали и отверстием сверху для ввода в полость ковертора кислородной фурмы, отвода газов, заливки чугуна, загрузки лома и шлакообразующих и слива шлака. |
| Б)Проходя через предварительно нагретые насадки регенераторов (воздух через воздушный регенератор, газ через газовый), воздух и газ нагреваются до 1000-1200°С и в нагретом состоянии через «головку» попадают в печь. При сгорании топлива образуется факел с температурой 1800-1900°С. Пройдя головку, расположенную в противоположной стороне печи, раскаленные продукты сгорания попадают в другую пару насадок регенераторов и по системе боровов уходят к котлу-утилизатору или к трубе. | Г) металл расплавляют в тигле, расположенном внутри индуктора, который представляет собой спираль с несколькими витками из токопроводящего материала. Через индуктор пропускают переменный ток; создаваемый при этом внутри индуктора переменный магнитный поток наводит в металле вихревые токи, которые обеспечивают его нагрев и плавление. |
| Д) включает в себя рабочее пространство (собственно печь) с электродами и токопроводами и механизмы, обеспечивающие наклон печи, удержание и перемещение электродов и загрузку шихты. | Е) В работающей печи электроды погружены в твердую шихту, которую пополняют по мере ее проплаления; сплав и шлак выпускают периодически. Печи этого типа оснащены мощными трансформаторами: 7500 – 65000 кВА. Печи трехфазные, стационарные или вращающиеся обычно изготавливают открытыми, а новые печи закрыты сводами. |
Домашнее задание
1. Ответить на контрольные вопросы (перечень вопросов).
План хода урока
| Деятельность преподавателя | Время, мин | Деятельность учащихся |
| 1. Организационная часть 2. Повторение пройденного материала. Задает вопросы по пройденным темам 3. Объяснение нового материала 4. Закрепление материала | 5 мин. 10 мин. 20 мин. 10 мин. | Учащиеся занимают места в аудитории, приветствуют преподавателя, отмечаются в журнале Ответы на вопросы Записывают определения, краткое описание печей, краткая зарисовка схемы печи. Отвечают на вопросы, возникающие в ходе проведения урока Следуя условиям игры выполняют задание. |
УРОК №2
Тема: Изучение сравнительных характеристик работы печей.
Цели урока:
· образовательная – усвоение учащимися принципа работы металлургических печей, сравнение основных характеристик работы печей;
· развивающая – развитие у учащихся логического мышления, умения систематизировать полученные знания;
· воспитательная - сформировать у учащихся интерес к учебному предмету, ориентируя на приобретаемую профессию.
Тип урока: урок изучения нового материала.
План – конспект урока
Актуализация знаний
· Производство чугуна и железа (сырье, готовый продукт);
· производство стали (сырье, готовый продукт);
· производство ферросплавов (сырье, готовый продукт).
План изложения нового материала
1. Определение основных параметров работы печей.
2. Принцип работы каждой печи.
Конспект нового материала.
Технологическое оборудование, как указывает само название, предназначено для осуществления какого-либо технологического процесса, для чего используют один из видов рабочей энергии (электрическую, тепловую, механическую) с максимально возможным коэффициентом полезного действия.
Для металлургических печей, являющихся разновидностью технологического оборудования, рабочим видом энергии является тепловая, она может быть получена за счет окисления горючих компонентов кислородом при сжигании твердых, жидких и газообразных топлив, а также в результате превращения электрической, атомной, солнечной энергии. С позиций теплотехники важно располагать в рабочем пространстве теплом необходимого температурного потенциала, при этом источник его получения отодвигается на второй план. Если дать определение печи с этих позиций, то следует отметить, что! печь предназначена для создания тепловых условий, обеспечивающих наиболее благоприятное, оптимальное протекание технологического процесса в рабочем пространстве. Независимо от типа печи можно выделить с теплотехнической точки зрения два основных процесса: получение (генерацию) тепла и перенос тепла от теплоносителя или источника к нагреваемому телу (теплообмен). Для некоторых печей главным является процесс генерации, для других — теплообмен, для третьих выделить основной процесс трудно, так как процессы генерации и теплообмена равнозначны. Исходя из этого, все печи могут быть разделены на 3 большие группы: печи-теплогенераторы, печи-теплообменники и печи смешанного типа.