TMI – Przykładowe pytania. Kolejność wg prezentacji.

1. Co jest produktem wielkiego pieca?

• Surówka

• Żeliwo

• Żużel

• Staliwo

1. Na co przerabia się tlenkowe rudy miedzi?

• Na kamień miedziowy

• Na miedź surową

• Na miedź elektrolityczną

• Na miedź anodową

1. W jaki sposób przetwarza się siarczkowe rudy cynku?

• Poddaje się bezpośrednio redukcji

• Najpierw poddaje się je utlenianiu

• Miesza się w równych proporcjach z rudami tlenkowymi

• Spieka się w brykiety

1. Jaki wpływ na własności stali ma fosfor?

• Pododuje kruchość na gorąco

• Poprawia plastyczność podczas walcowania

• Powoduje kruchość na zimno

• Poprawia wytrzymałość stali

1. W jakim celu poddaje się siarczkowe rudy miedzi prażeniu?

• Aby całkowicie usunąć siarkę

• Aby wzbogacić koncentrat w zawartość miedzi

• Aby podgrzać wstępnie koncentrat

• Aby utlenić związki siarczkowe

1. W jaki sposób rafinuje się cynk?

• W kolumnach

• W piecu szybowym

• W piecu płomieniowym

• Elektrolitycznie

1. Jakie rudy miedzi można przerabiać w procesie hydrometalurgicznym?

• Tylko siarczkowe

• Tylko tlenkowe

• Dowolne rudy

• Rudy krzemianowe

1. W jaki sposób przetwarza się tlenek glinu?

• W piecu indukcyjnym

• W piecu płomieniowym

• W elektrolizerze

• W piecu Siemens-Martina

1. Kiedy można usunąć fosfor podczas świeżenia surówki?

• Przed utlenieniem węgla

• Przed utlenieniem krzemu i manganu

• Po utlenieniu żelaza

• Po utlenieniu węgla

1. Dlaczego nie przetwarza się boksytów o dużej zawartości SiO2 ?

• zachodzą duże straty NaOH

• takie rudy są trudnotopliwe

• zachodzą duże straty glinu

• takie rudy nie występują w przyrodzie

1. W jaki sposób odtlenia się stal?

• dodając mangan

• dodając chrom

• dodając aluminium

• dodając węgiel

1. Co robi się z żużlem otrzymanym podczas konwertorowania miedzi?

• wysypuje na hałdy

• zawraca do procesów metalurgicznych

• ponownie konwertoruje

• poddaje się flotacji

1. Do czego służy proces cementacji?

• do strącania metali z roztworów

• do otrzymywania cementu

• do zagęszczania proszków

• otrzymywania tlenku glinu

1. Co dzieje się z zanieczyszczeniami podczas elektrolizy miedzi hutniczej?

• pozostają w miedzi anodowej

• przechodzą do elektrolitu

• przechodzą do szlamu

• przechodzą do miedzi katodowej

1. W jaki sposób łączy się wyroby spiekane z proszków metali z materiałami litymi?

• nitowaniem

• lutowaniem

• spawaniem

• za pomocą połączeń skurczowych

1. Jaką metodą otrzymuje się czysty tlenek glinu?

• Metodą Bayera

• Metodą spiekania

• Metodą hydrometalurgii

• Metodą flotacji

1. Jaki charakter mają ogniotrwałe materiały krzemionkowe?

• zasadowy

• kwaśny

• obojętny

• amfoteryczny

1. Jaki charakter powinien mieć żużel podczas usuwania fosforu?

• kwaśny

• obojętny

• zasadowy

• dowolny

1. Do czego służy proces flotacji?

• do rozpuszczania metalu zawartego w rudzie

• do oddzielenia skały płonnej od rudy

• wzbogacania koncentratów

• do zmiany charakteru chemicznego rudy

1. Jaki metal oczyszcza się w kolumnach rektyfikacyjnych?

• miedź hutnicza

• aluminium elektrolityczne

• cynk hutniczy

• surówka wielkopiecowa

1. W jakim procesie można przerabiać złom?

• w konwertorze Bessemera

• w konwertorze tlenowym

• w konwertorze Thomasa

• w piecu Siemens-Martina

1. Jaki gaz palny jest podstawowym składnikiem gazu wielkopiecowego?

• wodór

• dwutlenek węgla

• azot

• tlenek węgla

1. Jaka jest temperatura parowania cynku?

• wyższa niż 1000 ⁰C

• wyższa niż 900 ⁰C

• niższa niż 1000 ⁰C

• niższa niż 900 ⁰C

1. W jaki sposób usuwa się siarkę podczas świeżenia?

• przez utlenianie

• przez rozpuszczanie

• przez strącanie

• przez redukowanie

1. Co otrzymuje się w konwertorze?

• miedź hutniczą

• kamień miedziowy

• aluminium hutnicze

• cynk hutniczy

1. Jaki żużel otrzymuje się w piecach łukowych?

• gorący reaktywny

• zimny niereaktywny

• gorący niereaktywny

• zimny mało reaktywny

1. Która reakcja powoduje nieuspokojenie stali podczas krzepnięcia? 2P + 5FeO + 4CaO = (CaO)4P2O5 + 5Fe

FeO + C = CO

Si + 2FeO = SiO2 + 2Fe

Mn + FeO = MnO + Fe

28. Narysować schemat wielkiego pieca i nazwać jego części składowe.

29. Narysować schemat pieca fluidyzacyjnego i nazwać jego części składowe.

30.

Schemat pieca Siemensa-Martina

1 – przestrzeń robocza 2 – głowice

3. – kanały

4. – komory żużlowe 5 – regeneratory

6 – zawory rozrządcze

31. Jakie to urządzenie i jakie zachodzą w nim reakcje?

Jest to konwertor.

2FeS + 3O2 = 2FeO + 2SO2 Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2 H2O 2Cu2O + Cu2S = 6Cu + SO2

2 ZnS + 3 O2 = 2 ZnO + 2 SO2

31. Jaki rodzaj materiału inżynierskiego określają następujące własności:

• Dodatni współczynnik temperaturowy oporu.

• Nieprzezroczystość.

• Duże przewodnictwo cieplne.

• Duża wytrzymałość mechaniczna.

• Dobre własności plastyczne - ciągliwość kowalność,

• Dobra przewodność elektryczna.

• Na ogół stosunkowo znaczna gęstość.

• Różnorodność cechy odporności na korozję. Odp. Materiały metaliczne

31. Jakie metale można otrzymać z następujących rud: Żelazo: Magnetyt, Hematyt, Limonit, Syderyt

Miedź: Kupryt, Chalkozyn, Kowelin, Malachit Chalkopiryt Aluminium: Boksyt, Kaolinit

Cynk: Blenda cynkowa, Galman

31. Jaką rolę pełni koks w wielkim piecu? Dostarczenie ciepła (paliwo)

Redukcja tlenków żelaza (reduktor)

31. Z jakich etapów składa się proces świeżenia surówki w konwertorze Thomasa?

    • Iskrowy – wypalanie krzemu i manganu,

    • Płomienny – wypalanie węgla,

    • Dymny – wypalanie fosforu,

32. Czym różnią się następujące materiały:

• surówka wielkopiecowa,

• staliwo,

• stal

  • Surówka wielkopiecowa: stop żelaza z węglem, zawartość ponad 2%, domieszki fosforu, krzemu, manganu, siarki – przeznaczony do dalszego przetwarzania,

  • Staliwo: stop żelaza z węglem w postaci lanej, zawartość węgla max 2%,

  • Stal: stop żelaza z węglem, o zawartości węgla max 2%,

31. Napisać reakcje pośrednie i bezpośrednie redukcji tlenku żelaza FeO zachodzące w wielkim piecu:

• Pośrednie: FeO + CO = Fe + CO2

• Bezpośrednie: FeO + C = Fe + CO

31. Na czym polega metoda Bayera?

    • Jest to metoda otrzymywania tlenku glinu,

    • Nadaje się do przetwarzania boksytów o małej zawartości krzemionki,

    • Przy dużej zawartości krzemionki metoda ta jest nieekonomiczna, występują straty tlenku glinu,

    • Rozdrobniony boksyt miele się w młynach z dodatkiem NaOH (ługowanie boksytów hydragilitowych; natomiast boksyty diasporowe w autoklawach pod wyższym ciśnieniem i w wyŜszej temperaturze), a następnie otrzymany czysty wodorotlenek glinu poddaje kalcynacji (wypalaniu w piecach obrotowych w 1200 stopni).

Następuje odwodnienie wodorotlenku i powstaje czysty tlenek glinu.

31. Na czym polega ługowanie rud i w metalurgii jakich metali jest stosowane?

    • Stosuje się w metalurgii cynku, aluminium i miedzi,

    • Polega na: rozdrabnianiu rudy i działaniu na nią odpowiednimi roztworami zasad lub kwasów

32. Co to jest kamień miedziowy i na czym polega jego dalsza przeróbka?

    • Składa się głównie z siarczków miedzi i żelaza, zawartość miedzi w kamieniu miedziowym zawiera się w przedziale: 15-60%,

    • Dalsza przeróbka kamienia miedziowego polega na jego konwertorowaniu (przedmuchiwaniu powietrza przez ciekły wsad, FeS utlenia się wtedy na FeO i można usunąć go z żużlem. W drugim okresie następuje reakcja między tlenkiem, a siarczkiem miedzi i otrzymujemy miedź surową), a następnie rafinacji miedzi.

33. W jakim celu przeprowadza się prażenie rud cynku -napisać zachodzące reakcje.

W celu przemiany związków siarkowych na tlenki.

2 ZnS + 3 O2 = 2 ZnO + 2 SO2 + 221 000 kcal

2 ZnS + 3,5 O2 = ZnO + ZnSO4 + SO2

31. Wymienić metody zagęszczania proszków. Metody zagęszczania proszków:

    • Nasypowe, bez przyłoŜenia ciśnienia,

    • Wibracyjne,

    • Odlewanie proszków,

    • Wyciskanie,

    • Prasowanie (najczęściej stosowane)

    • Walcowanie

32. Które z wymienionych materiałów ogniotrwałych są odporne na działanie żużli?

    • Kwaśne, odporne na działanie żużli kwaśnych:

1. krzemionkowe

2. szamotowe

3. szamotowo-kwarcytowe

   • Zasadowe, odporne na działanie żużli zasadowych:

1. magnezytowe

2. megnezytowo-forsterytowe

3. magnezytowo-chromitowe

4. dolomitowe

   • Obojętne, odporne na działanie żużli kwaśnych i zasadowych:

1. chromitowe

2. węglowe

3. szamotowo-grafitowe

4. karborundowe

5. cyrkonowe

31. Jakie własności powinien mieć materiał ogniotrwały użyty w budowie nagrzewnic Cowpera?

    • Są to nagrzewnice, w których podgrzewa się powietrze doprowadzane do wielkiego pieca, temperatura okolo 900 stopni,

    • Materiał musi być odporny na szok termiczny,

32. W jaki sposób wytwarza się koks? Poprzez suchą destylację (temperatura powoli wzrastająca do 1200 stopni) węgla w piecach koksowniczych. Piece koksownicze mogą być opalane gazem wielkopiecowym.

33. Do czego służą stożki piroskopowe (Segera)?

Służą do badania ognioodporności materiałów ogniotrwałych, czyli do określenia temperatury mięknięcia.

31. Czym różni się proces Bessemera od procesu LD?

    • Do obróbki w procesie Bessemera niezbędne jest użycie rudy o małej zawartości siarki i fosforu,

    • W procesie Bessemera brak możliwości usunięcia fosforu i siarki (kwaśne wymurowanie pieca),

    • W procesie Bessemera niższe ciśnienie powietrza, którym przedmuchuje się wsad

    • W procesie Bessemera przedmuchuje się poprzez dno konwertora, a w LD za pomocą dyszy wprowadzonej przez gardziel konwertora,

32. Na czym polega świeżnie surówki żelaza w metodzie LD? Na przedmuchiwaniu wsadu tlenem pod ciśnieniem przy pomocy dyszy wprowadzonej przez gardziel konwertora. Następuje intensywne utlenianie domieszek i żelaza, otrzymujemy stal o obniżonej zawartości azotu, fosforu i siarki.

33. W metalurgii jakich metali stosuje się flotację i na czym ona polega?

    • Flotacje stosuje się do wzbogacania rud miedzi i cynku (siarczkowych),

    • Flotacja wykorzystuje różnicę w zwilżaniu przez wodę różnych substancji. Przez flotownik przepuszcza się powietrze, a z góry zasypuje sproszkowaną rudę. Skała płonna jest zwilżana przez wodę i zbiera się na dnie, skąd jest cyklicznie usuwana. Niezwilżona ruda wypływa na powierzchnię i tworzy pianę, która jest kierowana do dalszej przeróbki.

34. Różnice między flotacją selektywną i kolektywną (różnią się produktami):

    • Flotacja kolektywna: otrzymuje się tylko jeden koncentrat, reszta to odpad,

    • Flotacja selektywna: z rudy wyflotowuje się kolejno więcej minerałów użytecznych, otrzymuje się kilka koncentratów i odpad

35. Dlaczego w metodzie Bayera nie użzywa się rud bogatych w krzemionkę?

Ponieważ powoduje to straty tlenku glinu i jest nieekonomiczne.

31. Na czym polega elektroliza tlenku glinu?

    • Katody: płyty węglowe,

    • Anoda: gęstwa tlenku glinu,

    • Elektrolit: głównie kriolit,

    • W wyniku elektrolizy na dnie wanny wydziela się aluminium w stanie

32. W jakich procesach wytwarzania miedzi nie stosuje się brykietowania koncentratu? Brykietowany koncentrat miedzi stosuje się tylko w procesie wytapiania w piecu szybowym. Wsad musi być zbrykietowany aby umoŜliwiał ruch gazów. A więc brykietowanego koncentratu nie stosuje się w:

    • Procesie wytapiania w piecu płomiennym,

    • Procesie zawiesinowym Outokumpu,

33. Jakie własności fizyczne cynku wykorzystuje się w procesach hutniczych do jego otrzymywania z rud?

Niską temperaturę wrzenia cynku wykorzystuje się podczas:

• redukcji tlenku cynku w muflach poziomych – opary cynku opuszczają muflę i skraplają się w nadstawkach,

• rafinacji ciekłego cynku metodą rektyfikacji,

31. Reakcje świeżenia kamienia miedziowego (konwertorowanie?):

    • Pierwszy okres:

2FeS + 3O2 = 2FeO + 2SO2

2FeO + SiO2 = 2FeO*SiO2

• Drugi okres (po usunięciu żużla): 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2

31. W jaki sposób prowadzi się rafinację miedzi? W dwóch odrębnych procesach:

    • Rafinacja ogniowa (usuwanie domieszek mniej szlachetnych od miedzi): przedmuchiwanie ciekłego wsadu miedzi w piecu płomiennym i utlenianie zbędnych domieszek. Zanieczyszczenia w postaci tlenków wypływają na powierzchnię kąpieli, tworząc żużel. Tlenek miedzi usuwa się poprzez żerdziowanie,

• Rafinacja elektrolityczna (usuwanie domieszek szlachetniejszych od miedzi): między anodami z miedzi rafinowanej umieszcza się cienkie katody z miedzi o dużej czystości. Pod wpływem prądu cała miedź osadza się na katodach, które następnie przetapia się i odlewa

31. Schemat rafinacji Miedzi metodą elektrolityczną.

32. Na czym polega proces wytwarzania cynku w muflach?

    • Mufle to zamknięte naczynia, umieszczane w piecach opalanych gazem,

    • Wsad do mufli składa się z: blendy cynkowej spiekanej z tlenkiem cynku oraz reduktora węglowego,

    • W mufli zachodzi redukcja tlenku cynku w temp. wyŜszej od temp. parowania cynku,

33. W jaki sposób otrzymuje się cynk rafinowany?

    • Metodą segregacji (obecnie nie stosowaną): ciekły cynk utrzymuje się w temperaturze wyższej od temperatury topnienia przez pewien czas, a po odstaniu kąpiel rozdziela się na trzy warstwy (w górnej cynk z domieszką ołowiu),

    • Metodą rektyfikacji w kolumnach rektyfikacyjnych: proces opiera się na zjawisku różnicy temperatury wrzenia cynku i domieszek. Najpierw następuje oddzielenie cynku od ołowiu, a następnie cynku od kadmu.

34. Jakie są metody wytwarzania proszków?

    • Mechaniczne:

1. Rozdrabnianie w młynach,

2. Rozpylanie ciekłego metalu,

3. Granulowanie (odlewanie do wody),

   • Fizykochemiczne:

1. Metoda reedukcji

2. Elektrolizy

31. Różnice między spiekaniem pod ciśnieniem, a prasowaniem na gorąco:

    • Czas, Temperatura, Ciśnienie.