Производство чугуна и стали (в X классе)

Цель этих занятий:

а) ознакомить учащихся с производством чугуна и переработкой чугуна в сталь;

б) обратить внимание на важнейшие аппараты и на самый процесс металлургического производства;

в) вскрыть научные принципы этого производства;

г) показать учащимся успехи металлургической промышленности (2).

План изучения

I. Доменный процесс.

1. Повторение: важнейшие руды железа; обогащение руд.

2. Доменная печь и принцип её действия (схема).

3. Загрузка домны и начало доменного процесса (механизация и автоматизация производства).

4. Различные температурные зоны в доменной печи.

5. Химические процессы в каждой температурной зоне.

6. Образование чугуна и шлака.

II. Переработка чугуна в сталь.

1. Повторение: а) понятие «сплав»; б) состав чугуна и стали, их важнейшие примеси.

2. Сущность переработки чугуна в сталь.

3. Бессемерование чугуна в сталь: а) химические реакции; б) условия их протекания; устройство конвертора (схема).

4. Мартеновский способ переработки чугуна всталь: а) общая схема мартеновской печи; б) характерная особенность процесса; в) принцип рационального использования топлива; г) интенсификация процесса (кислородное дутьё).

III. Электрическая домна

1. Электропечь (рис. 6).

2. Принцип действия электропечи.

3. Роль электричества в работе электродомны.

 

Рис. 6 Электрическая доменная печь.

 

Учитель особо замечает, что в электродомну, вместе с рудой и флюсом загружают также уголь, но только уголь, необходимый для реакции восстановления железа. Уголь же, который в обычной домне поддерживает высокую температуру (играет роль топлива), в электродомне заменяется электрической энергией. [2, 6]

3.4 Синтез аммиака и азотной кислоты как пример комбинированного химического производства

 

В процессе изучения этого производства нужно:

а) ознакомить учащихся с сущностью синтеза аммиака и его окисления в азотную кислоту;

б) расширить уже имеющиеся у учащихся представления об условиях протекания химических реакций и способах управления ими в промышленности;

в) закрепить и углубить ранее приобретенные учащимися знания о научных принципах химических производств – дать представление о применении в химическом производстве оптимальных давлений и принципа циркуляции реагирующих веществ.

Изучение производства проводится примерно по следующему плану:

I. Синтез аммиака.

1. Азот и его свойства (повторение с записью уравнения реакции взаимодействия азота с водородом).

2. Аммиак, его получение в лаборатории, свойства и значение и народном хозяйстве (повторение с записью уравнений химических реакций и демонстрациями соответствующих опытов). Синтез аммиака в лабораторных условиях (рис. 7).

 

Рис 7. Синтез аммиака в лабораторных условиях

 

3. Синтез аммиака в промышленности: а) реакция взаимодействия азота с водородом и её обратимость, б) условия этой реакции (роль температуры, катализатора и давления), в) основные аппараты (колонна синтеза, холодильник-конденсатор, сепаратор-разделитель, компрессор и циркуляционный насос), принципы действия этих аппаратов (рис. 8).

 

Рис. 8 Синтез аммиака в промышленности

 

4. Получение исходной азотоводородной смеси: а) газогенератор, б) состав генераторного газа, в) способы удаления ненужных газов (уравнения реакций), г) конвертор, д) теплообменник, е) башни для поглощения углекислого газа и окиси углерода, ж) компрессоры, з) принцип противотока и теплообмена (рис. 9).

 

 

5. Обобщение и закрепление всех основных научных принципов синтеза аммиака в промышленности.

II. Окисление аммиака в азотную кислоту.

I. Реакции, лежащие в основе производства азотной кислоты: а) окисление аммиака (в присутствии катализатора) в окись азота (уравнение реакции); б) окисление окиси азота в двуокись азота и поглощение двуокиси азота водой (уравнение реакции).

2. Окисление аммиака в азотную кислоту в лабораторных условиях (демонстрация).

 

 

3. Получение азотной кислоты в промышленности: а) аммиачно-воздушная смесь; б) контактный аппарат; в) условия окисления; г) поглотительные башни и их действие – принцип противотока, увеличение поверхности соприкосновения газа и жидкости; поглощение двуокиси азота водой – использование давления (рис. 10). [6]

Заключение

 

Оптимальные температуры, теплообмен, катализаторы, дробление твердых веществ и всевозможные «насадки» – важнейшие средства ускорения химических процессов – общие научные принципы, типичные для всех современных химических производств.

Характерными условиями организации химических производств являются механизация и автоматизация: применение аппаратуры непрерывного действия, а также довольно широкое использование автоматического контроля над производственным процессом и управления этим процессом. Здесь же учитель отмечает охрану труда как одну из характерных особенностей организации производства.

В процессе последующего изучения химических производств сделанные на данном занятии обобщения ещё больше конкретизируются и углубляются.

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Борисов И. Н. Об изучении химических производств, жури. «Химия в школе», 1954, № 1.

2. Шаповаленко С. Г, Вопросы политехнического обучения в процессе преподавания химии, журн. «Химия в школе», 1953, № 2.

3. Цветков Л. А., ред. Сборник «Производственные экскурсии по химии в школе, 1953.

4. Павлов Б. А. и др. Технология неорганических веществ. Пособие для учителей средней школы, 1954.

5. Вольфкович С. И. и др. Общая химическая технология, т. I, 1952.

6. Борисев М. И. Н., Методика преподавания химии, т. 2, 1954.

7. Цветков Л. А, Химические опыты при изучении каучука и нефти, М.: «Химия в школе», 1953, № 6.

8. Терпогосова К. А. Нефть и продукты её переработки, 1952.

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: