Болаттағы газ - раздел Промышленность, БОЛАТ ӨНДІРУ Болат қорыту Барысында Газдар (Оттегі, Сутегі, Азот) Металл Фазасына &#...
Болат қорыту барысында газдар (оттегі, сутегі, азот) металл фазасына өтеді:
1) шикіқұрамдық материалдардан;
2) агрегат атмосферасы мен үрлемеден (ауа, оттегі);
3) ферроқорытпа мен қосымша материалдардан;
4) балқыманы шөмішке ағызу мен құймақалыпқа құю кезінде жанасқан атмосферадан.
Болатта газдың көпіршік, қосылыс (оксид, нитрид, гидрид) және ерітінді түрінде болуын, яғни атом, ион немесе қосылыс түрінде енуін, оның металда еруі дейді. Газ бөлшектері сұйық металл бетімен жанасып, абсорбция және газ молекулалары атомдарға ыдырап, металда ериді.
Газдың металда еру жылдамдығы, оның ыдырау жылдамдығы мен сұйық металдағы газ массажылжымымен анықталады. Температура көтерілген сайын газдың металда еруі ұлғаяды, өйткені диффузия коэффициентінің мәні артып әрі металдың тұтқырлығы азаяды.
Болаттағы азот мөлшері үрдіс түріне байланысты, %:
Томастық 0,015–0,020
Бессемерлік 0,010–0,015
Электрдоғалық 0,005–0,010
Мартендік 0,002–0,005
Оттегілі конвертерлік 0,002–0,005
Үрдіс түріне қарай балқымада азоттың еруі мен одан шығу үрдісі әр түрлі. Металдағы газ мөлшері аз болғанның өзінде, болат қасиетіне елеулі әсер етеді. Сондықтан болат қорыту үрдісінде газды металл фазасынан шығару шаралары қарастырылады.
Осыдан азоттың темірдегі ерігіштігі Сивертс заңы бойынша
[N]=KN (1.78)
Азоттың темірде ерігіштігіне температура әсер етеді (1.5 сурет). Темір қатты күйден сұйық күйге ауысқанда және темірдің полиморфтік түрленісінде азоттың ерігіштігі секірмелі өзгереді. Азотты γ – темір, α–және δ – темірге қарағанда, көбірек ерітеді.
1.5 сурет – Азоттың темірде ерігіштігіне температураның әсері
Болат қорыту температурасында (1450-1600°) азоттың газ фазасынан металл фазасына өту қарқындылығы онша жоғары емес, бірақ өте жоғары температурада, мысалы, балқыманы оттегімен үрлеу зоналарында, азоттың металдағы концентрациясы жоғарылайды.
Азоттың ерігіштігіне балқыма құрамы әсер етеді. Нитридтүзгіш элементтер (Zr, Ti, V, Nb, Cr, Al және т.б.) азоттың темірде ерігіштігін жоғарылатса, C, Si және Р – төмендетеді.
Болат қасиетіне азот әсерінің негізгі себебі: темірдің кристалдануы және γ – темірдің α – темірге аллотроптік түрленісінде азот ерігіштігінің күрт төмендеуі.
Болатта нитрид түзетін элементтер (Ti, V, Al және т.б.) болмаса, α – темір түзілген соң, азот қатты ерітіндіден темір нитридтері (Fe2 N, Fe4N) түрінде бөлініп шыға бастайды. Бұл үрдіс болат кристалдануы аяқталған соң да жалғасын табады. Бөлінген нитридтер түйіршік шекараларында орналасып, болаттың пластикалық қасиетін төмендетеді, әсіресе соққы тұтқырлығын, сонымен қатар қаттылығы мен беріктігін жоғарылатады. Алюминий немесе ванадий қосылмаған аз көміртекті болатқа тән бұл құбылысты болаттың ескіруі деп атайды.
Болат құрамындағы азот мөлшерін төмендету шаралары мыналар:
1) азоттан таза шикіқұрамдық материалдарды қолдану;
2) балқыманың қайнауын ұйымдастыру (СО көпіршіктері арқылы металдағы азот мөлшерін төмендету);
3) балқыманы үрлеуге азоттан таза оттегіні қолдану;
4) балқыманың жоғары температуралы зоналарын азотты атмосферамен жанастырмау;
5) болатты нитридтүзгіш элементтермен қосындылау;
6) балқыманы инертті газбен үрлеу;
7) балқыманы вакууммен өңдеу.
Сутегі.Сұйық темірде протон (Н+) түрінде болады. Сутегі атомдары (иондары) темірмен ену қатты ерітіндісін түзеді. Сутегінің темірдегі ерігіштігі Сивертс заңы бойынша
[H]=KH(1.79)
Газдың металда ерігіштігіне көптеген факторлар әсер етеді:
1) металдың агрегаттық күйі;
2) температура;
3) қысым;
4) кристалл торының түрі;
5) газ бөлшектерінің мөлшері.
Температура көтерілгенде сутегінің темірдегі ерігіштігі жоғарылайды (1.6 сурет). Сутегінің сұйық темірдегі ерігіштігі, оның қатты күйдегі темірдегі ерігіштігіне қарағанда, жоғары. Темірдің балқу температурасында және α – темірдің γ – темірге аллотроптік түрленісінде сутегінің ерігіштігі секірмелі жоғарылайды. Ғеγ-дің Ғеδ-ге полиморфтік түрлену температурасында газдың ерігіштігі аздап төмендейді.
1.6 сурет – Сутегінің темірде ерігіштігіне температураның әсері
Сутегінің темірдегі ерігіштігіне басқа элементтер әсер етеді. Мысалы, Ti, V және т.б. элементтер сутегінің ерігіштігін арттырса, С, Si, Al – төмендетеді.
Болат қорытудың соңында балқымадағы сутегі мөлшері, үрдіс түріне қарамай, 3-6 см3/100 г металға болады. Бұл оның α – темірдегі ерігіштігінен жоғары. Сондықтан кристалдану үрдісінен кейін, сутегі атомдары металл ерітіндісінен құйылманың қуыстарына, тордың ақаулы жерлеріне бөлініп шығып, молекула түзіп, газ күйіне көшеді. Сутегінің осылай бөлініп шығуынан, илемделген металда флокендер деп аталатын, болат қасиетін төмендететін, ішкі жарықшақтар пайда болады. Флокендер құруға негізінен қосындылы болаттар бейім келеді.
Болат қорытудың барысында балқымадағы сутегі мөлшері газ фазасының құрамына, балқыма материалдарындағы сутегі мөлшеріне, көміртегінің тотығу қарқындылығына және т.б. факторларға байланысты. Болаттағы сутегі мөлшерін төмендету шаралары:
1) балқыманы таза оттегімен үрлеу;
2) ылғалсыз материалдарды қолдану;
3) балқыманың қайнауын ұйымдастыру (СО көпіршіктері арқылы металдағы сутегі мөлшерін төмендету);
4) ылғалы төмен ферроқорытпаларды қолдану;
5) балқыманы сирек жерлік элементтермен қосындылау;
На сайте allrefs.net читайте: БОЛАТ ӨНДІРУ. Е Б С леймен...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Болаттағы газ
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Алғы сөз
Металдар мен қорытпалар өндіруді қарастыратын ғылым мен техника және өндіріс саласын металлургия деп атайды. Металлургия тарихи қара ж|
Балқыма фазаларының беттік құбылысы
Болат қорыту үрдісінде фазалардың беттік құбылысының маңызы зор. Көптеген үрдістер гетерогенді реакцияларға негізделіп, бір фазаның
Ождың құрылысы мен қасиеті
Конвертерлік болат қорыту үрдісінде шойын мен скрап элементтері тотығып, қожтүзгіш және басқа қосымша материалдар қож түзілу үрдісі
Болат қорыту үрдісінің негізгі реакциялары
Элементтердің тотығу реакцияларын қарастырғанда, олардың тепе-теңдік константасының мәнін пайдаланады. Ал нақты болат қорыту үрдісі
Болаттағы металл емес кірінділер
Металл емес кірінділер деп металдардың (Fe, Si, Mn және т.б.) металл емес элементтермен (O, S, N, H, P) болаттағы қосылыстарын айтады. Олар болаттың механикалық,
Балқыманы оттегісіздендіру және қосындылау
Болат қорыту үрдісі – тотықтану үрдісі болғандықтан, балқымада едәуір оттегі ериді. Сұйық болатта оттегі ерітінді және оксидті кірі
Балқыманы оттегісіздендіру
Болат сапасы, оның физика-химиялық және эксплуатациялық қасиеттері, металл емес кірінділердің, зиянды элементтердің және еріген газдардың м
Балқыманы қосындылау
Белгілі бір механикалық немесе физика-химиялық қасиет беру үшін қосынды элементтерді (Si, Mn, Cr, Ni және т.б.) қосу арқылы алынатын болатты қо
Болат қорытудың бессемерлік үрдісі
Конвертерлік болат қорыту тәсілін алғаш 1855-жылы ұсынған Г. Бессемер. Болат қорыту агрегатын ол конвертер деп атап, шегені ретінде сол кездегі ж
Болат қорытудың томастық үрдісі
Батыс Европа елдерінде (Англия, Франция, Бельгия, Люксенбург, Германия, Швеция және т.б.) фосфорлы темір кенінің мол қоры болуы, кеннен алынатын жоғары фосфо
Болат өңдірудің оттегі конвертерлік тәсілі
Бессемерлік және томастық үрдістердің өнімділігі жоғары болғанмен, болат сапасы төмендеу болды. Болат сапасын арттыру жолында жү
Болат қорытудың LD үрдісі
1952-жылы Австрияның Линц, 1953-жылы Донавиц қалалары металлургиялық зауыттарының алғашқы өндірістік конвертерінде, мартендік шойынды техни
Конвертер құрылысы
ЛД конвертерінің шегені оттөзімді негізді материалдан, қаптамасы қалың болат қаңылтырдан жасалған, горизонталь өс бойымен айнал
Конвертер пішіні
Конвертерді пішіні бойынша екі түрге бөлуге болады. Біріншісінде орталық цилиндрлік бөлікке үстінен симметриялы қиық конус жалғасып, астыңu
Конвертер қаптамасы
Конвертертер қаптамасын қалың болат қаңылтырдан негізінен пісіру әдісімен тұтас немесе түбін алынбалы етіп жасайды.
Сыйымдыл
Конвертердің тыянақ белдігі
Конвертердің металконструкциясы қаптама мен цапфалы (2) тыянақ белдіктен (4) тұрады (3.6 сурет). Тыянақ белдіктің екі цапфасы подшипниктер (1) ар
Конвертер жетегі
Металл сынығын салу, шойын құю, болат пен қожды ағызу және т.б. технологиялық операцияларды орындау үшін конвертерді айналдыру қажет. Сонды
Конвертер шегені
Балқыманың қарқынды араласуынан, үрдістің жоғарғы температурасынан, конвертерді айналдыру кезіндегі инерциялық күштерден, металл мен
Шикіқұрамдық материал
ЛД үрдісінің шикіқұрамдық материалдарын металдық және металл еместік деп екі топқа бөледі. Шикіқұрам материалыны
Балқыманың үрлеме режімі
Үрлеме режімінің конвертердегі физика-химиялық үрдістің динамикасына, технологиялық үрдістің өрбуіне және агрегаттың техника-эконом
Оттегілік фурма
Конвертерге құйылған шойынды жоғарыдан оттегімен үрлеу үшін көп соплолы фурма қолданылады. Фурманы жоғарыдан 0,1-1,0 м⁄с жылдамдықп
Балқыманың салқындатқышы
Конвертер балқымасын аса қыздырып алмау үшін (1600-16500 С), шикіқұрамға салқындатқыш материал (скрап, темір кені жә
Балқыманың шойыны және қожтүзгіш материалы
Шойын.Шойын домна цехынан шөмішпен миксерлік бөлімшеге жеткізіледі немесе миксерлі типті шөмішпен – конвертер цехына.
Миксер (3.13 сурет) арқылы ж&
Балқыманы берілген құрамға жеткізу
ЭЕМ-да анықталған керекті оттегі мөлшері біткен соң, балқыманы үрлеуді тоқтатып, оны берілген болат құрамына жеткізу операциясы
Балқыманың жылулық сипаттамалары
ЛД үрдісі балқымасының температуралық режімі сұйық шойынның температурасы мен химиялық құрамы, салқындатқыш м
Болат сапасы
Болат сапасы негізінен химиялық құрамымен, зиянды элементтердің (Р, S), газдардың (оттегі, азот, сутегі) және металл емес кірінділердің (ок
Конвертерлік газды тазалау
Жоғарыдан оттегімен үрлеп болат қорыту барысында, 70-80 м3/т шойынға конвертерлік газ түзіледі. Конвертерлік газ негізінен көміртегіні
Конвертерлік үрдісті автоматтандыру
Конвертерлік болаттың сапасы және оның техника-экономикалық көрсеткіштері үрдістің автоматтандырылу дәрежесімен анықталады. Тех
Болатты құю тәсілдері
Қорытылған болатты құйып, сапалы құйылма алу болат өндірудің маңызды бір кезеңі.
Болатты құюдың
Комбинациялық үрлеу конвертерлік үрдісі
Жоғарыдан және түптік оттегі үрлеме конвертерлерінде болат қорыту үрдістерінің артықшылықтары мен кемшіліктерін талдау негізінд
Балқыманы конвертерден тыс өндеу
Дүниежүзілік конвертерлік болат өндіру практикасы химиялық құрамы және мөлшері әр түрлі шойындарды пайдаланумен, конверте
Пайдаланылған әдебиет
1. Борнацкий И.И. Основы физической химии.- М.: Металлургия, 1989.- 320 с.
2. Толымбеков М.Ж. Болат балқыту өндірісінің негіздері. 1 бөлім.- Алматы:
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
(1.78)
(1.79)
Новости и инфо для студентов