План-конспект уроку
Тема: Залізовуглецеві сплави. Чавуни.
Навчальні питання:
1. Визначення чавуну.
2. Короткі відомості про виробництво чавуну.
3. Вихідні матеріали для його отримання.
Тип уроку: Комбінований (засвоєння нових знань та закріплення).
Тривалість:45 хв.
1. Організаційний момент (2 хв)
Привітання, перевірка присутніх.
Оголошення теми та плану уроку.
2. Актуалізація опорних знань (5 хв)
Фронтальне опитування:
Які є основні групи залізовуглецевих сплавів?
Чим відрізняється вміст вуглецю у сталі та чавуні?
3. Мотивація (2 хв)
Чавун – базовий продукт чорної металургії. Його виробництво визначає розвиток машинобудування, будівництва, транспортної галузі.
4. Вивчення нового матеріалу (25 хв)
4.1. Визначення чавуну (5 хв)
Залізовуглецевий сплав із вмістом вуглецю понад 2,14 % (звичайно 2,5–4,5 %).
Домішки: Si (1–3 %), Mn (0,3–1 %), S, P.
Форми вуглецю: цементит (білий чавун), графіт (сірий чавун).
Основні види: білий, сірий, високоміцний, ковкий, спеціальні чавуни.
4.2. Короткі відомості про виробництво чавуну (10 хв)
Виплавка в доменних печах – шахтні агрегати безперервної дії.
Етапи процесу:
1. Підготовка шихти (залізна руда, кокс, флюси).
2. Завантаження шихти зверху печі.
3. Горіння коксу – утворення CO, відновлення оксидів заліза.
4. Насичення заліза вуглецем – формування рідкого чавуну.
5. Випуск чавуну та шлаку.
Температура у нижній частині печі до 1900 °С.
4.3. Вихідні матеріали (шихта) для отримання чавуну (5 хв)
Залізна руда – магнетит Fe₃O₄, гематит Fe₂O₃, бурий залізняк.
Кокс – джерело тепла та відновник.
Флюси (вапняк, доломіт) – утворення шлаку, зв’язування домішок.
Дуття – повітря, іноді збагачене киснем, для горіння коксу.
4.4. Значення чавуну у виробництві сталі (3 хв)
Чавун – основна сировина для виплавки різних марок сталей.
Використання в машинобудуванні, будівництві (труби, деталі, лиття).
5. Закріплення знань (7 хв)
Фронтальні запитання:
1. Дайте визначення чавуну.
2. Назвіть основні домішки чавуну та їх вплив.
3. Перерахуйте основні етапи доменного виробництва.
4. Які матеріали входять до шихти?
Міні-тест (3–4 запитання з варіантами відповіді).
6. Підсумок уроку (2 хв)
Узагальнення ключових понять: чавун як сплав, технологія виплавки, вихідні матеріали.
Значення чавуну для чорної металургії.
7. Домашнє завдання (2 хв)
Опрацювати конспект.
Підготувати коротке повідомлення (1–2 хв) про види чавуну (білий, сірий, високоміцний, ковкий) та їх застосування.
Наочність та обладнання:
Схема доменної печі.
Зразки (або фото) різних видів чавуну.
Презентація з етапами доменного процесу.
Конспект
Залізовуглецеві сплави: Чавуни.
Залізовуглецеві сплави – це сплави заліза з вуглецем і невеликими кількостями інших домішок (Si, Mn, S, P тощо).
Основні групи:
Сталі – вміст вуглецю до 2,14 %.
Чавуни – вміст вуглецю понад 2,14 % (зазвичай 2,5–4,5 %).
Чавун: визначення
Чавун – це залізовуглецевий сплав, що містить понад 2,14 % С (найчастіше 2,5–4,5 %), а також Si (1–3 %), Mn (0,3–1 %), і домішки S та P.
Вуглець у чавуні може бути у вигляді хімічно зв’язаного (цементит Fe₃C) або вільного (графіт) вуглецю.
За формою вуглецю розрізняють: білі, сірі, високоміцні, ковкі та спеціальні чавуни.
Короткі відомості про виробництво чавуну
Чавун отримують у доменних печах – це великі шахтні агрегати безперервної дії.
Процес полягає у відновленні заліза з руд при високій температурі за допомогою коксу.
Температура у нижній частині печі сягає 1900 °С.
Утворюється рідкий чавун і шлак, які періодично випускають із печі.
Основні стадії:
1. Підготовка шихти (залізна руда, флюси, кокс).
2. Завантаження шихти зверху доменної печі.
3. Відновні реакції (оксиди заліза відновлюються до Fe).
4. Насичення заліза вуглецем, утворення рідкого чавуну.
5. Випуск чавуну та шлаку.
Вихідні матеріали (шихта) для отримання чавуну
1. Залізна руда – джерело заліза (магнетит Fe₃O₄, гематит Fe₂O₃, бурий залізняк тощо).
2. Кокс – джерело тепла і відновник (постачає СО).
3. Флюси (вапняк, доломіт) – зв’язують домішки у шлак.
4. Дуття – повітря, іноді збагачене киснем, для горіння коксу.
Підсумок:
Чавун – основний продукт доменного виробництва, вихідна сировина для виплавки сталі й виготовлення різноманітних чавунних виробів.
Самостійна робота
1 Тестові запитання (закритого типу)
Оберіть одну вірну відповідь.
1. Вміст вуглецю
в чавуні зазвичай становить:
a) 0,1–0,25 %
b) 0,8–1,5 %
c) 2,5–4,5 %
d) понад 6 %
2. Основне
призначення коксу у доменному виробництві:
a) зв’язування домішок у шлак
b) постачання тепла та відновлення заліза
c) охолодження печі
d)
насичення заліза марганцем
3. До складу
шихти для виробництва чавуну не входить:
a) залізна руда
b) флюси
c) кокс
d) мідний лом
4. Яка максимальна
температура досягається в нижній частині доменної печі:
a) близько 600 °С
b) 900 °С
c) 1500 °С
d) до 1900 °С
5. Флюси (вапняк,
доломіт) під час виплавки чавуну:
a) насичують метал вуглецем
b) утворюють шлак для зв’язування домішок
c) є джерелом кисню
d) підвищують температуру горіння коксу
2 Завдання відкритого типу
1. Дайте
визначення чавуну, вкажіть основний вміст вуглецю та домішок.
2. Перелічіть
етапи доменного виробництва чавуну.
3. Назвіть
основні види чавуну та поясніть, чим вони відрізняються за формою вуглецю.
4. Опишіть роль
кожного з компонентів шихти: руди, коксу, флюсів, дуття.
Додатковий матеріал:
Немає коментарів:
Дописати коментар