рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Основные сведения о производстве стали

Основные сведения о производстве стали - раздел Философия, ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ   Сталь – Важнейший Материал, Используемый В Машинострое...

 

Сталь – важнейший материал, используемый в машиностроении. В отличие от чугуна она содержит меньше углерода и вредных примесей. Поэтому процесс получения стали состоит в удалении этих элементов. Основные способы получения стали: кислородно-конверторный, мартеновский и в электропечах.

Конвертерный способ. В настоящее время применяют кислородную плавку, основанную на продувке жидкого чугуна кислородом, подводимым сверху в конвертер (от лат.converto – изменяю, превращаю). Конвертер представляет собой сосуд грушевидной или цилиндрической формы высотой до 11м и диаметром до 10м. Конвертер покрыт стальным кожухом, внутри выложен огнеупорной кладкой. В нижней части конвертера глухое дно, легко заменяемое. Конвертер устанавливается на стойки и может свободно поворачиваться вокруг горизонтальной оси цапф, что необходимо для загрузки, взятия пробы и выпуска готовой стали.

Процесс выплавки стали в конвертере заключается в следующем: в начале происходит загрузка металлического лома (иногда железной руды), затем заливают жидкий чугун, переводят конвертер в вертикальное положение и загружают известь для удаления фосфора, находящегося в чугуне и руде. Опускают водоохлаждаемую фурму (от нем.Form, букв. – форма) – устройство для подвода дутья в конвертер, через которую подаётся кислород. В результате окисления примесей чугуна (углерода, кремния, марганца, фосфора) выделяется тепло в количестве, достаточном для поддержания металла в жидком состоянии в течении всего процесса без поступления тепла из других источников. Время продувки зависит от вместимости конвертера, заданной марки стали и данных анализа. Температура в конвертере поднимается до 2000…2500ºС. Продолжительность плавки 5…60 минут.

Заключительным этапом получения стали является её раскисление, заключающееся в удалении вредных примесей оксида железа FeO. Раскисление производится добавкой в жидкую сталь раскислителей – марганца, кремния и алюминия:

 

FeO + Mn = Fe + MnO;

2FeО + Si = 2Fe + SiO2;

3FeO + 2Al = 3Fe + Al2O3.

 

В кислородном конвертере можно останавливать процесс на заданном содержании углерода и получать сталь самых различных марок. Недостатком кислородно-конвертерного способа получения стали является необходимость сооружения сложных и дорогостоящих пылеочистительных установок, так как в процессе плавки образуется много пыли. Строительство кислородного конвертера требует значительных затрат. Не уступая по качеству мартеновскому способу получения стали, конвертерный способ значительно превосходит его по производительности. Конвертеры выплавляют 400 т/ч стали, а мартеновская печь – 80…100 т/ч.

С учетом указанных преимуществ, а также того, что при конвертерном способе коэффициент использования топлива, равный 70%, значительно больший, чем для других способов, и можно обойтись без миксеров (хранилищ чугуна), кислородно-конвертерная плавка будет в дальнейшем применяться всё более широко.

Мартеновский способ. Мартеновский способ (от имени французского металлурга П. Мартена) – один из старейших способов производства стали. Сталь в мартеновских печах выплавляется из передельного чугуна (твёрдого или жидкого), металлического лома, иногда вместо него применяют железную руду, вводят флюсы, главным образом, известняк. Топливом служат газы: доменный, коксовый, природный, а также мазут.

Мартеновский процесс делится на три этапа: плавление, кипение и раскисление.

Во время плавления окисляются кремний, марганец и фосфор за счёт кислорода оксида железа FeO. Образующиеся оксиды SiO2, MnO2 и P2O3, соединяясь с известняком, образуют шлак. Сера в виде FeS также соединяется с СаО и переходит в шлак. Для ускорения процесса расплавления и окисления примесей в печь подают через водоохлаждаемые фурмы кислород, благодаря чему сокращаются время плавки и расход топлива и руды.

Во время кипения окисляется углерод. При этом осуществляется химический контроль за количеством углерода в стали. Когда достигается необходимое содержание углерода, серы и фосфора, сталь раскисляют ферросплавами или алюминием.

Мартеновсий процесс длится 8…14 часов в зависимости от вместимости печи. В настоящее время работают печи производительностью от 40 до 900 тонн в плавку.

Плавка в дуговых и индукционных электрических печах. Такая плавка является важнейшим способом получения стали высокого качества для производства деталей машин и инструментов. Она имеет ряд преимуществ перед мартеновской и кислородно-конвертерной. Электропечь быстро нагревается до заданной температуры - 2000º С. Легко регулируется тепловой процесс. В электропечи легче легировать сталь, можно более полно удалять серу и фосфор, получать более раскислённую сталь. Электропечи бывают дуговые и индукционные. Большее применение находят дуговые печи. Процесс плавки в них в зависимости от вместимости длится 2,5…8 часов.

Производство стали в индукционных печах осуществляется значительно реже, чем в дуговых. Их чаще всего применяют при переплавке отходов легированной стали. Высокая температура, возможность создания вакуума, отсутствие науглероживающего металла позволяют получать в них сталь с малым содержанием углерода, Вместимость этих печей небольшая.

 
 


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... образования... Омский государственный институт сервиса...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Основные сведения о производстве стали

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Металлы
2.1. Металлические сплавы………………………………………..10 2.2. Полиморфные превращения в железе………………………..12 2.3. Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов………..13 2.3.1. Компо

Нагрузки, деформации и разрушения.
По характеру действия на тело различают три вида нагрузок: статические – действующие постоянно или медленно возрастающие; динамические – действующие мгновенно, принимающие характер

Методы механического испытания.
Статические испытания на растяжение.

Технологические свойства.
  К основным технологическим свойствам материала относят: – обрабатываемость, – свариваемость, – литейные свойства. Под

Металлические сплавы
  Применение чистых металлов в промышленности крайне ограничено. Их использование не всегда экономически в

Полиморфные превращения в железе
  Некоторые металлы в зависимости от температуры могут существовать в различных кристаллических формах. Ра

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов
  Все железоуглеродистые сплавы делятся на два больших класса: стали (с содержанием углерода до 2,14%) и чугуны (с содержанием углерода более 2,14%). Стали

Компоненты, фазы и структурные составляющие сплавов железа с углеродом.
  Железо – пластичный металл серебристо-белого цвета. Твёрдость и прочность железа невысока (НВ80, σв = 250 МПа) при значительной пластичности

Диаграмма железо-цементит.
Практическое значение имеют сплавы железа с углеродом, содержащие углерода до 6,67% (стали и чугуны). Поэтому рас

Материалы для производства чугуна.
  Сырьём для производства чугуна является железная руда. Это горная порода, содержащая железо в количестве, при котором её технически и экономически целесообразно перерабатыват

Устройство доменной печи
  Доменная печь – вертикальная печь шахтного типа. Внутри печь выложена огнеупорным кирпичом, сверху покрыта стальным кожухом. Высота современных домен достигает 80 м. Д

Доменный процесс
  Условно процесс, протекающий в доменной печи, можно разделить на следующие этапы: − восстановление железа из его оксидов; − превращение желез

Конструкционные стали общего назначения.
Влияние углерода и примесей на свойства стали. Углерод существенно влияет на свойства стали даже при незначительном изменении его содержания. В стали имеются две фазы –

Термическая обработка
  Термической обработкой (термообработкой) называют процесс теплового воздействия на металлы (нагрев и охлаждение) с целью изменения их структуры и свойств. Это один из самых р

Химико-термическая обработка
  При химико-термической обработке стальных деталей изменяется химический состав их поверхностных слоев, что позволяет получить после термообработки мелкозернистую структуру, высокую

Алюминий и его сплавы
Алюминий – один из наиболее лёгких конструкционных материалов. Его плотность – 2,7.г/см3, температура плавления – 658ºС. В отожжённом состоянии алюминий обладае

Пластические массы
В качестве конструкционных материалов широко применяются синтетические полимерные материалы, производство которых с кажд

Термопластичные пластмассы.
К термопластичным пластмассам относятся полиамиды, фторопласты, органическое стекло, полипропилен. По

Термореактивные пластмассы
. Термореактивные пластмассы отличаются от термопластичных повышенной теплостойкостью, практически полным отсутствием ползучести под нагрузкой при обычных температу

Общие представления о композиционных материалах.
К новым конструкционным материалам, которые по прочности, жёсткости и другим физико-механическим свойствам значительно п

Область применения КМ
Стеклопластики – один из первых конструкционных материалов на полимерной основе. Они наиболее полно изучены, их давно применяют в судостроении, на транспорте, в строител

Лакокрасочные материалы
Эти материалы во всех отраслях применяют для защиты металлических изделий от коррозии, а деревянных изделий – от гниения и в декоративных целях. Лакокрасочные материалы разделяют на гру

Склеивающие материалы.
Клеи служат для получения неразъёмных соединений деталей и конструкций из однородных и различных материалов. Клеи представляют собой растворы (иногда расплавы) высокомолекулярных природных и

Литейные свойства сплавов
  Получение качественных отливок определяется литейными свойствами сплавов. Наиболее важными литейными свойствами являются: жидкотекучесть, усадка, трещиностойкость, газонас

Сплавов
Наибольшее количество отливок массой от нескольких граммов до нескольких сотен тонн изготовляют из чугуна. Он имеет высокие литейные и антифрикционные свойства, достаточно высокую прочность и невыс

Основы обработка металлов давлением
  Обработка давлением основана на способности металлов необратимо изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил. Она обеспечивает получение заготовок для производства д

Структуру металла
С возникновением остаточных деформаций от удара или давления металл меняет свою форму в желаемом направлении без разруше

Прокатка
Прокатка– эт

Волочение и прессование.
Особым видом обработки металлов давлением, при котором обрабатываемый металл обычно в холодном состоянии, протягивается через постепенно сужающееся отверстие, является волочение (рис.4.2). П

Штамповка.
  Штамповкой называют способ изготовления изделия сложных очертаний давлением с помощью специального инструмента – штампа. Различают объёмную и листов

Сущность, назначение, область применения и виды сварки
  В современной технологии машиностроения сварка, резка и пайка занимают одно из ведущих мест. Сваркой называют технологический процесс получения неразъёмных соединений

Основные виды сварки плавлением
Электродуговая сварка. Из всех существующих способов сварки наиболее распространённой является дуговая электросварка, при которой для местного расплавления свариваемых деталей

Основные виды сварки давлением
  Контактная сварка. При контактной сварке металл нагревается проходящим через место сварки электрическим током. После достижения необходимой температуры к сварив

Термическая резка и пайка металлов
Резка металлов. Различают газокислородную (огневую) и электродуговую резку металло

Обработка металлов резанием
  Обработка металлов резанием предназначена для придания деталям заданных форм и размеров с необходимой то

Строгание и долбление.
  Строгание горизонтальных, вертикальных и наклонных плоскостей производят на строгальных станках п

Шлифование.
  В процессе шлифования в качестве режущего инструмента используют абразивные инструменты, к которым относ

Электрофизические способы.
  К этим способам обработки металлов и сплавов относятся: электроэрозионный, ультразвуковой и лучевой. Электроэрозионная обработка токопроводящих металлов и спл

Выбор материала
  Правильный выбор материала для конкретного элемента конструкции является исключительно важной задачей. О

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги