Алюминий - тұтыну аясы үнемі кеңейетін металл

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 16 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

Торайғыров университеті коммерциялық емес акционерлік қоғамы

ДИПЛОМдық жұмыс

5B070900 - Металлургия мамандығы бойынша

Павлодар
Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

Торайғыров университеті коммерциялық емес акционерлік қоғамы

Инженерия факультеті

Металлургия кафедрасы

ДИПЛОМдық жұмыс

ҚЭЗ АҚ базасында бастапқы алюминийдің сапасын талдау және оны жақсарту шаралары
Анализ качества первичного алюминия и меры по его улучшению на базе АО КЭЗ

5B070900 - Металлургия мамандығы бойынша

Орындады ___________ Е.Г. Сарсенгалиев
(қолы)
Мт-401 тобы

Нормоконтроль,
магистр, аға оқытушы ____________ Д. Р. Абсолямова
(қолы)

Павлодар
2022
Тапсырма
ДЖбЖм орындауға

Ф МИ СМК 4.01.601
Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
Торайғыров университеті коммерциялық емес акционерлік қоғамы

Инженерия факультеті

Металлургия кафедрасы

5B070900 - Металлургия мамандығы

Бекітемін
Кафедра меңгерушісі

__________ М. М. Сүйіндіков
___ _______ 20__жылы

ТАПСЫРМА
дипломдық жұмысты орындауға

Білім алушы Сарсенгалиев Ернар Гомарович
(тегі, аты, әкесінің аты)
Тақырыбы: Орталық кеуектілік ақауының түзілу себептерін талдау және үздіксіз құйылған дайындаманың сапасын жақсарту жолдары
20___ жылы ____________ № _3.1-05811 - - - __ университет бойынша бұйрықпен бекітілген
ДЖұмЖ тапсыру мерзімі 18 Маусым 2022 жылы
ДЖұмЖ бастапқы деректері: KSP Steel ЖШС ПФ үздіксіз құю технологиясы, техникалық және нормативтік құжаттамалар, ғылыми техникалық әдебиеттер көзіндегі деректер және технологиясының қолданыстағы әдістері. Экономикалық есептеулерге қажетті нормативтік коэффиценттер материалдар мен өндіріс құралдарының құны және тағы басқалары. Еңбек қорғау және қауіпсіздік шараларына қойылатын талаптар және нормативтік деректер.

Ұсынылатын негізгі әдебиеттер:

Дипломдық жұмысты жобаны дайындау КЕСТЕСІ

Бөлімдерінің атауы, әзірленетін мәселелер тізімі
Ғылыми жетекшіге және кеңесшілерге ұсыну мерзімдері
Қолы
Теориялық материалды жинастыру, зерттеу жүргізу
Ақпан 2022 - Наурыз 2022

Бар жиналған деректерді өткізу
Наурыз 2022

Теориялық бөлім жазу
Наурыз 2022

Дипломдық жұмыстың негізінде жатқан өнімнің жасалуының басталуын жүзеге асыру
Сәуір 2022

Әзәрленген жұмыстың кемшіліктері бар болса, тауып, түзету жұмысын өткізу
Сәуір 2022

Нәтижесінде шыққан жұмыстың функцияналдығын тексеру, пайдасын анық айқындау
Мамыр 2022

Қорытынды
Мамыр 2022

Аяқталған дипломдық жобаны көрсете отырып, ДЖбДЖм - ға
қатысты бөлімдерінің кеңесшілері қол қою

Бөлімдердің атаулары
Кеңесші, Т.А.Ә.
(ғылыми дәрежесі, атағы)
Қол қойылған күні
Қолы
Кіріспе
Сүйіндіков М.М,.
т.ғ.к., профессор
18.03.2022ж

Қазіргі проблеманың сипаттамасы
Сүйіндіков М.М,.
т.ғ.к., профессор
29.03.2021ж

Әдеби пікірдің нәтижелері
Сүйіндіков М.М,.
т.ғ.к., профессор
15.04.2022ж

Мәселені шешу жолдары
Сүйіндіков М.М,.
т.ғ.к., профессор
04.05.2022ж

Қорытынды
Сүйіндіков М.М,.
т.ғ.к., профессор
29.05.2022ж

Ғылыми жетекшісі _____________ Сүйіндіков М.М
(қолы) ( аты-жөні, тегі)
Тапсырманы орындауға қабылдаған
білім алушы _____________ Сарсенгалиев Е.Г.
(қолы) (аты-жөні, тегі)

Мазмұны

Кіріспе
6
1
Біріншілік алюминий алу жолдарының технологиясы және оның технико-экономикалық бағасы
7
1.1

11
2
Бастапқы алюминий сапасын ҚЭЗ АҚ базасында жақсарту жөніндегі шараларды қарастыру
11
2.1

14

17

Қорытынды
18

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
19

Кіріспе

Дипломдық жұмыстың өзектілігі. Алғаш рет алюминийдің болуы туралы болжамды 1808 жылы ағылшын ғалымы Дэви айтқан. Ол бұл атауды жаңа металға берді. Алайда, тек 1825 жылы даниялық ғалым Эрстед және 1827 жылы неміс химигі Велер алюминийдің алғашқы дәндерін таза түрінде бөліп алды. Таза алюминий алудың заманауи әдісінің авторлары-американдық Чарльз Холл және француз Пол Эру. Екеуі де 1863 жылы дүниеге келді, балқытылған тұздардың электролизімен алюминий алудың бір-біріне тәуелсіз әдісін ойлап тапты (Ka3А1Р6 криолитінің балқытылған А12О3 алюминий оксидімен балқуы), олар бір-біріне тәуелсіз 1886 жылы патент алды.
XIX ғасырдың аяғына дейін алюминий қымбат металл саналды, салыстра келгенде, алтыннан сәл арзан болды. Өнеркәсіп өндірісінің басталған күні 1890 жыл деп есептелу керек. 1854 жылдан 1890 жылдар аралығында 200 тонна, 1890 жылдан 1899 жылға дейін 28000 тонна, ал 1930 жылы 270000 тонна, 1968 жылға 8386200 т онна өндірілді. ХХ ғасырдың 60-жылдарында дүниежүзілік алюминий өндірісінің жыл сайынғы өсімі шамамен 15%-ды құраса, соңғы жылдары ол 5%-дан аспайды.
ХХ ғасырдың басында алюминий тек таза түрінде қолданылды. Машина жасау өндірісінде ол қолданылмады, өйткені ол қымбат және қысқа мерзімді болды. Алюминий қорытпаларының тарихы 1906 жылы неміс ғалымы Альфред Вильмнің алғашқы термиялық қатайтылған қорытпаның ашылуынан басталады.
Алюминий - тұтыну аясы үнемі кеңейетін металл. Өнеркәсіптің бірқатар салаларында ол дәстүрлі қолданылатын металдар мен қорытпаларды сәтті ығыстырады. Алюминийді тұтынудың қарқынды дамуы оның керемет қасиеттеріне байланысты, оның ішінде ең алдымен төмен тығыздықпен, қанағаттанарлық коррозияға төзімділікпен, құю, қысым және кесу арқылы қалыптаудың жақсы қабілетімен бірге жоғары беріктіктік қасиеттерін атап өикен жөн.
Алюминий мен оның қорытпалары жоғары технологиялық, жақсы деформацияланған, олардан күрделі пішінді бұйымдарды алу оңай, ал оның қорытпалары өте жоғары коррозияға төзімді. Электр өткізгіштігі бойынша ол күміс, мыс және алтыннан кейін екінші орында. Сондықтан басқа құрылымдық металдар арасында алюминийді өндіру мен тұтынудың салыстырмалы көлемі үнемі өсіп келе жатқаны таңқаларлық емес. Жер қыртысында таралуы бойынша алюминий құрылымдық металдар арасында бірінші орын алады. Жер қыртысында 8,8% алюминий бар, ал темір тек 5,1% құрайды. Алюминий барлық саздардың, дала шпатының, бокситтің және басқа да тау жыныстарының құрамына кіреді.
Қазақстан электролиз зауыты (ҚЭЗ) - Қазақстандағы алюминий өндіретін алғашқы электролиз зауыты. Зауыт құрылысы 2007 жылдың желтоқсан айында басталды, 2008 жылдың екінші тоқсанында зауыт бірінші кезектегі жоспарланған қуаттылыққа жылына 125 000 тонна шықты. 2010 жылғы мамырда өндірістің екінші кезегі іске қосылды, онда зауыт жылына 250 000 тонна толық қуатқа шықты.
Қазақстандық алюминийдің әлемдік беделі артып келеді. Таяудағы экономикалық дағдарыс жылдарында, әлемнің барлық елдері инвестицияларын қысқартқан кезде, Қазақстанда электролиз зауытының құрылысы жалғастырылды. Ол Тәуелсіз Қазақстанның алғашқы ірі құрылыс алаңына және барлық континенттерде металлургия салынып жатқан Жалғыз кәсіпорынға айналды. Тұңғыш Президент Нұрсұлтан Назарбаевтың Павлодарда ҚЭЗ АҚ іске қосылуы еліміздің үдемелі индустриялық-инновациялық даму мемлекеттік бағдарламасының алғашқы қарлығашы ғана емес, сонымен қатар Қазақстанның Даму Банкінің қатысуымен Мемлекеттің алюминий кластеріне бастама берді. Павлодарлық ҚЭЗ АҚ-да алынатын Алюминий ресми түрде Лондон металдар биржасында тіркелген, бұл зауыт өнімінің өте жоғары халықаралық стандартын растайды және бастапқы алюминийді биржалық бағалар бойынша өткізуге мүмкіндік береді. Бүгінде кәсіпорын өндірістік қуатын табысты арттыруда. 2011 жылы алюминий өндірісі 249 мың тоннаны құрады, бұл бір жыл бұрынғыға қарағанда 9,7% - ға артық.
Зауыт құрылысына дейін Қазақстан тек глинозем өндірген. Қазір Павлодарда ҚЭЗ - да бастапқы алюминий-анағұрлым жоғары қосымша құны бар тауар дайындалады. Сонымен қатар, соңғы жылдары алюминийді одан әрі өңдеу үшін пайдаланатын кәсіпорындар да пайда болды. Мысалы, Павлодарда автомобиль доңғалақтарына арналған дискілер шығаратын зауыт ашылды.
Зауыттың электролиз цехы - зауыттағы ең қызықты және басқа металлургиялық кәсіпорындардан өте ерекшеленеді. Зауытта 288 электролизер жұмыс істейді, олардың тәуліктік өнімділігі қазір 2500 кг-ға жетеді. Әр ваннаның электродтарындағы тұрақты кернеу төмен - 4-5 вольт, ал ток күші үлкен - 320 килоампер.
Дипломдық жұмыстың мақсаты - бастапқы алюминий сапасын талдау және оны ҚЭЗ АҚ базасында жақсарту жөніндегі шаралар жолдарын табу болып табылады.
Дипломдық жұмыстың міндеттері:
- бастапқы алюминийдің алу жолдарын қарастырып, талдау;
- бастапқы алюминий сапасын ҚЭЗ АҚ базасында жақсарту жөніндегі шараларды қарастыру.
Дипломдық жұмыстың объектісі ретінде ҚЭЗ АҚ базасындағы біріншілік алюминий алынды.
Дипломдық жұмыстың теориялық және методикалық базасы. Дипломдық жұмыс біріншілік алюминий алудағы, және оның сапасын жақсартудағы технологиясы негізге ала отырып орындалған.
Дипломдық жұмысты жазудың тәжірбиелік негізі ретінде Павлодар қаласындағы ҚЭЗ АҚ зауыты алынды.
1 Біріншілік алюминий алу жолдарының технологиясы және оның технико-экономикалық бағасы

Құрамында алюминий бар негізгі өндірістік кендер - боксит, нефелин, алунит және каолин болып табылады.
Бұл кендердің сапасы олардың құрамындағы АlO глиноземімен бағаланады, оның құрамында 53 % Al бар. Алюминий кендерінің сапасының басқа көрсеткіштерінің ішіндегі ең маңыздысы - зияндылығы мен пайдалылығы кенді қолдану арқылы анықталатын қоспалардың құрамы.
Боксит - алюминий алу үшін әлемдегі ең жақсы және негізгі шикізат. Ол сондай-ақ жасанды корунд, жоғары отқа төзімді өнімдер және басқа мақсаттар үшін қолданылады. Химиялық құрамы бойынша бұл шөгінді тау жынысы АlO nHO алюминий гидраттарының темір, кремний, титан оксидтерімен және басқа элементтермен қоспасы болып табылады. Бокситтердің құрамына кіретін глиноземнің ең көп таралған гидраттары минералдар болып табылады: диаспора, бемит және гидраргеллит. Бокситтегі глинозем мөлшері тіпті бір кен орнында өте кең диапазонда - 35-тен 70% - ға дейін.
Боксит құрамына кіретін минералдар өте жұқа қоспаны құрайды, бұл байытуды қиындатады. Өнеркәсіпте негізінен шикі кен қолданылады. Рудадан алюминий алу процесі күрделі, өте энергияны қажет етеді және екі кезеңнен тұрады: алдымен Алюминий алынады, содан кейін одан алюминий алынады.
Әлемдік сауданың мәні - бокситтің өзі де, одан немесе басқа рудалардан алынған глинозем.
ТМД аумағында боксит кен орындары біркелкі бөлінбейді, ал әртүрлі кен орындарының бокситтері сапасы жағынан тең емес. Ең жоғары сапалы боксит кен орындары Оралда орналасқан. Бокситтердің үлкен қоры ТМД-ның еуропалық бөлігінде және Батыс Қазақстанда да бар.
Индустриалды дамыған елдерден қазір оны әзірлеу алғаш басталған Франция ғана қамтамасыз етілді. 1975 жылы мемлекеттердің осы тобындағы оның сенімді және ықтимал қорлары 4.8 миллиард тоннаға бағаланды (оның ішінде Австралияда 4.6 миллиард тонна), ал дамушы елдерде 12.5 миллиард тонна, негізінен Африка мен Латын Америкасында (ең бай - Гвинея, Камерун, Бразилия, Ямайка).
Соғыстан кейінгі кезеңде боксит өндірілетін және бастапқы алюминий өндірілетін елдердің шеңбері күрт кеңейді. 1950 жылы боксит КСРО-ны қоспағанда, тек 11 елде өндірілді, оның ішінде үшеуінде 1 млн.тоннадан астам (Суринам, Гайяна, АҚШ) және төртеуінде 0,1 млн. тоннадан астам (Франция, Индонезия, Италия, Гана). 1977 жылға қарай өндіріс көлемі 12 есе өсті және оның географиясы күрт өзгерді (капиталистік әлем өндірісінің жартысынан көбі дамушы елдерге тиесілі).
Дамушы елдерден айырмашылығы, отынға бай Австралия өндірілген бокситтердің көп бөлігін (негізінен Йорк түбегінде - әлемдегі ең ірі боксит кен орнында) глиноземге өңдейді, оның әлемдік экспортында шешуші рөл атқарады. Оған мысал емес, Кариб теңізі мен Батыс Африка елдері негізінен бокситті экспорттайды. Бұған саяси сипаттағы себептер де әсер етеді (әлемдегі алюминий монополиялары боксит өндіретін, оларға тәуелді елдерден тыс алюминий өндіруге артықшылық береді) және таза экономикалық: бокситтер ауыр түсті металл кендерінен айырмашылығы, тасымалданатын (құрамында 35-65% алюминий диоксиді бар), ал алюминий өндірісі айтарлықтай шығындарды қажет етеді.
Әлемдік алюминий монополияларының диктантына қарсы тұруға ұмтыла отырып, боксит экспорттаушы елдер 1973 жылы Боксит өндіретін елдердің халықаралық қауымдастығы ұйымын (БӨЕХҚ) құрды. Оған Австралия, Гвинея, Гайана, Ямайка, сондай-ақ Югославия кірді; кейінірек оған Доминикан республикасы, Гаити, Гана, Сьерра-Леоне, Суринам қосылды, ал Греция мен Үндістан бақылаушы елдер болды. Құрылған жылы бұл мемлекеттер Социалистік емес мемлекеттердегі боксит өндірісінің шамамен 85% құрады.
Алюминий өнеркәсібі боксит өндірісі мен глинозем өндірісі арасындағы, сондай-ақ соңғы және бастапқы алюминий балқыту арасындағы аумақтық алшақтықпен сипатталады. Глиноземнің ең ірі өндірісі (жылына 1-1.3 млн. т дейін) алюминий зауыттарында да (мысалы, Квебектегі арвидадағы канадалық зауытта, өндірістік қуаты бойынша жылына 0.4 млн. т алюминий алатын), сондай-ақ бокситті экспорттайтын порттарда (мысалы, Суринамдағы Паранам), сондай-ақ бокситтің жүру жолдарында оқшауландырылған екіншіден, біріншіден, мысалы, АҚШ-та Мексика шығанағының жағалауында (Корпус Кристи, Пойнт-Комфорт).
Біздің елімізде өндірілген бокситтердің барлығы он маркаға бөлінген. Әр түрлі маркалардағы бокситтердің басты айырмашылығы-олардың құрамында негізгі алынатын компонент-глинозем бар және кремний Модулінің мөлшері әртүрлі, яғни бокситтердегі зиянды кремний қоспасының (AlO SiO) құрамына әртүрлі глинозем мөлшері бар. Кремний модулі боксит сапасының өте маңызды көрсеткіші болып табылады, оларды қолдану және өңдеу технологиясы оған байланысты.
Бірдей маркалардың бокситтері әртүрлі мақсаттар үшін қолданылады, мысалы, B-1 маркалы бокситті глиноземді, балқытылған отқа төзімді және глиноземді цементтерді өндіру үшін пайдалануға болады. Алайда, бірдей маркадағы бокситтің мақсатына байланысты бірдей негізгі сапа көрсеткіштері (al O және кремний модулі) күкірт, кальций оксиді және фосфор қоспаларының құрамына әртүрлі талаптар қояды.
Кез-келген маркадағы бокситтердегі ылғалдылық олардың кен орнына байланысты белгіленеді: ең төменгі ылғалдылық (7%-дан аспайды) Оңтүстік Орал кен орындарының бокситтері үшін, ал солтүстік Орал, каменск-Орал және Тихвин үшін-сәйкесінше 12, 16 және 22% - дан аспайды. Ылғалдылық көрсеткіші ақаулы белгі емес және тек тұтынушымен есеп айырысу үшін қызмет етеді.
Боксит өлшемі 500 мм-ден аспайтын бөліктерде жеткізіледі, оны платформаларда немесе гондолаларда үйіп тасымалдайды.
Нефелин Na (AlSiO )-ашық сұр немесе жасыл түсті минерал. Қаттылығы 5.5-6, құрамында 30-40 % AlO бар. Нефелинді алюминий мен алюминийді дәйекті түрде алу үшін металлургиялық кен ретінде, сондай-ақ химия, шыны және былғары өнеркәсібінде қолданылады.
Алунит (алюминий тас) KAl (SO) (OH) -ақ, сұр немесе қызғылт түсті минерал. Қаттылығы 3.5-4.0. Құрамында 37% Al O Бар .
Алюминий, алюминий және калий тұздарын алуға қызмет етеді.
Каолин Al O 2sio 2H O - кең таралған тау жынысы. Сыртқы көріністе бұл кристалдық жыныстардың-граниттердің, гнейстердің және ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.