Этапы выплавки стали

Классификация сталей по физическим, химическим и технологическим признакам

По физическим свойствам в классификации (стандарт EN 10027) выделяют группы сталей:

— с особыми физическими свойствами (электропроводностью, коэффициентом линейного расширения и др.);
— с особыми магнитными свойствами (магнитной проницаемостью).

Классификация сталей по механическим свойствам:

— прочности (например, Rm 500 H/мм2, 500 ≤ Rm 700 H/мм2, Rm ≥ 700 H/мм2);
— пределу текучести (например, Rе = 235, 275…или Rе 360, Rе 380 H/мм2);
— относительному удлинению (например, δ≥15, 25 или 35 %);
— ударной вязкости (например, работа удара 27, 40 или 60 Дж при +20, 0, -20, -40, -60°С);
— другим характеристикам.

По химическим признакам стали классифицируют на:

— стойкие против химической коррозии (при нормальной температуре – нержавеющие стали; при высокой температуре – жаростойкие стали);
— стойкие против электрохимической коррозии (стали для работы при нормальной, повышенной или высокой температуре, стойкие против МКК).

Технологические классификационные признаки:

— способ получения стали (кипящие, полуспокойные, спокойные стали);
— термическая и термомеханическая обработка (прокаливаемость, отжиг, нормализация, закалка с отпуском, наклеп, холодная прокатка, горячая обработка давлением и др.);
— способность сталей к обработке давлением (например, штампуемость), резанием, литью и др.;
— свариваемость (по критерию Сэкв , содержанию ферритной фазы в аустенитных сталях и др.).

Классификация сталей по назначению:

При классификации сталей по назначению в одной группе могут оказаться стали различной системы легирования и различных классов качества.

Нелегированные стали классифицируют по назначению на следующие группы:

— конструкционные общего назначения;
— строительные общего назначения;
— для сосудов, работающих под давлением;
— трубные;
— машиностроительные;
— судостроительные;
— автоматные (с повышенным содержанием P и S);
— арматурные;
— рельсовые;
— холодно- и горячекатаные для холодной обработки;
— инструментальные;
— электротехнические.

Легированные стали по назначению классифицируют на:

— строительные;
— машиностроительные;
— судостроительные;
— для сосудов, работающих под давлением;
— для трубопроводов;
— для атомных реакторов;
— для криогенной техники;
— для подшипников;
— нержавеющие стали;
— жаростойкие стали;
— жаропрочные;
— теплостойкие;
— инструментальные;
— быстрорежущие;
— с особыми физическими свойствами.

Вторая стадия производства стали — кипение

Происходит кипение металлической ванны. Начинается постепенно, по мере нагрева до высоких температур. При увеличении температуры интенсивней происходит реакция окисления углерода, протекающая с поглощением теплоты: Для того чтобы окислить углерод вводят в металл небольшое количество окалины, руды или вдувают кислород. При реакции углерода с оксидом железа, пузырьки оксида углерода выводятся из жидкого металла, и происходит «кипение ванны». Во время «кипения» сокращается в металле содержание углерода до требуемого количества, температура выравнивается по объему ванны, немного удаляются неметаллические включения, которые прилипают к всплывающим пузырькам CO и газы, которые проникают в пузырьки CO. Все это ведет к увеличению качества металла. А значит, данная стадия — основная в процессе производства стали.

Создаются условия для того чтобы удалить серу. В стали сера находится в форме сульфида — FeS, растворяемого в основном шлаке. Чем будет выше температурный режим, тем больше сульфида железа растворится в шлаке и будет взаимодействовать с оксидом кальция CaO:

Соединение, которое образуется – CaS, растворяется в шлаке, но при этом не растворяется в железе, так что сера выводится в шлак.

Внепечная обработка жидкой стали

В современных сталеплавильных цехах широко применяют различные методы обработки и рафинирования жидкого металла после его выпуска из печи: продувку нейтральными газами и порошкообразными материалами, вакуумирование, раскисление и доведение до нужного состава и температуры, обработку синтетическими шлаками и ряд комбинированных методов обработки. Применение этих способов не вносит принципиальных изменений в планировку цеха, но требует соответствующих проектных разработок. При этом необходимы: выбор способа внепечной обработки и оптимальной конструкции соответствующих агрегатов или стендов и их числа; выбор оптимального способа их размещения; дополнительные площади для их размещения и создание участков ремонта соответствующего оборудования, учет усложнения грузопотоков. связанных с транспортировкой ковшей к агрегатам; учет увеличения загруженности кранов, которыми наиболее часто транспортируют ковши; разработка системы подачи ферросплавов к агрегатам и стендам.

Способ впепечной обработки выбирают с учетом сортамента выплавляемой стали и предъявляемых к ее качеству требований. Конструкции агрегатов внепечной обработки не являются пока устоявшимися, появляется много новых их разновидностей, что требует тщательных обобщения и оценки опыта их эксплуатации. Пока не выработано общепринятого варианта расположения установок внепечной обработки в цехе. Их размещают в разливочных пролетах и пролетах передачи ковшей на МНЛЗ, в специализированных пролетах главного здания цеха в ОНРС и т. п.

Разлив стали и получение слитка

Независимо от того, в каких печах и каким способом сварена сталь, из сталеплавильной печи ее выпускают в разливочный ковш,

из которого затем разливают визложницы. Изложница – чугунный сосуд с толстыми стенками. В ней жидкая сталь постепенно остывает, кристаллизуется и образуетслиток. В зависимости от размеров и формы изложницы получается и соответствующий слиток: квадратного, прямоугольного, круглого или иного сечения и различного веса (чаще 6-8 т).

Получение слитка – сложный и ответственный процесс; от него в значительной мере зависит качество получаемой стали.

Выпущенную из печи сталь выдерживают некоторое время (10-15 мин) в ковше. За это время из стали выделяется часть растворенных в ней газов и на поверхность всплывают неметаллические включения (частички шлака и футеровки печей).

Наличие в жидком металле растворенных газов является причиной образования в слитке пустот, снижающих механические свойства стали. Для предотвращения образования таких пустот необходима дегазация жидкой стали до разливки ее в изложницы. Наиболее полная дегазация достигается обработкой стали в вакуумных камерах, в результате которой значительно повышаются плотность слитка и физико-механические свойства металла.

Заливку стали в изложницы производят как сверху, так и снизу, через литник (сифонная разливка). Этот способ применяют для получения малых слитков.

При неравномерном охлаждении стали в изложнице происходят неравномерная кристаллизация металла, снижающая его качество, и усадка (вследствие уменьшения объема при охлаждении), вызывающая образование усадочной раковины. Для предотвращения таких дефектов слитка принимаются меры, обеспечивающие его равномериое охлаждение и правильную кристаллизацию.

В последнее время широко применяется более прогрессивный способ разливки стали (рис. 7.6) на машинах непрерывной разливки. Здесь жидкий металл из сталеразливочного ковша подается в промежуточный ковш, предназначенный для снижения и стабилизации напора струи и для распределения ее по нескольким ручьям. Из промежуточного ковша жидкий металл непрерывно поступает в сквозную (бездонную) изложницу – медный кристаллизатор, стенки которого интенсивно охлаждаются водой, циркулирующей по внутренним каналам.

Попадая в кристаллизатор, металл затвердевает у стенок и на затравке. После заполнения кристаллизатора металлом затравку вытягивают с помощью валков тянущей клети, а за ней опускается и оболочка образовавшейся стальной заготовки. При этом уровень металла в кристаллизаторе поддерживается постоянным.

Из кристаллизатора вытягивается слиток с незатвердевающей сердцевиной; он поступает в зону вторичного охлаждения, где на его поверхность со всех сторон из форсунок подается распыленная вода. В результате интенсивного охлаждения при непрерывном движении заготовки происходит полная кристаллизация массы слитка. Затем слиток пропускают через валки тянущей клети, отделяют затравку и разрезают его на заготовки определенной длины.

Машины непрерывной разливки стали бывают трех типов: вертикальные, радиальные и криволинейные. Разливка на этих машинах имеет ряд преимуществ: отсутствие многочисленных изложниц и другого громоздкого оборудования, полная механизация и автоматизация процесса разливки, высокое качество получаемых заготовок, большой выход годного металла. Кроме того, такие слитки не нужно прокатывать на крупных обжимных станках (блюмингах и слябингах), значительно улучшаются условия труда.

Рис. 7.6. Принципиальная технологическая схема установки непрерывной разливки стали:

1 – ковш; 2 – промежуточное устройство; 3 – кристализатор; 4 – валки; 5 – зона резки

Варианты технологий выплавки стали в открытых дуговых печах. Методы плавки стали в дуговых печах

• Главная
• >
• Библиотека
• >
• Производство стали в ДСП

Технология плавки в дуговых печах определяется составом выплавляемой стали и предъявляемыми к ней требованиями, а также качеством шихты. В зависимости от этих факторов технология плавки даже в одной печи может быть существенно различной. Существуют две основные разновидности технологии плавки легированной стали

• на углеродистой или «свежей» шихте;
• переплав легированных отходов.

Углеродистая шихта характеризуется повышенным содержанием углерода, фосфора, серы и отсутствием или незначительным количеством легирующих элементов. Для передела такой шихты в качественную сталь требуется проведение специального окислительного периода, в течение которого окисляются углерод, фосфор, кремний, хром, марганец, ванадий и др. Наличие окислительного периода является характерной особенностью технологии плавки на свежей шихте, поэтому она называется еще плавкой с полным окислением.

Плавка высококачественной стали на свежей шихте включает следующие периоды:

• заправку;
• загрузки шихты;
• плавления;
• окислительный;
• восстановительный.

Выплавка рядовой стали, а также высококачественной с внепечной обработкой проводится по упрощенной технологии под одним шлаком с интенсивным использованием кислорода и характеризуется отсутствием восстановительного периода. Проведение всех периодов плавки позволяет удалить из металла вредные примеси — фосфор и серу. Окисление углерода в окислительный период вызывает кипение ванны и способствует дегазации металла (удалению растворенных в нем водорода и азота), поэтому плавка с полным окислением позволяет получать из рядовой шихты качественную сталь.

Недостатком этого метода плавки является потеря некоторых содержащихся в шихте легирующих элементов (хрома, ванадия и др.) и большая продолжительность плавки.

При плавке методом переплава процесс ведется без окислительного периода, в результате чего некоторые из содержащихся в шихте легирующих элементов не окисляются и остаются в стали. Это позволяет полнее использовать легирующие элементы, содержащиеся в отходах, и уменьшить расход ферросплавов.

Однако отсутствие окислительного периода затрудняет удаление фосфора, поэтому для плавки методом переплава требуется чистая по фосфору шихта. Кроме того, отсутствие кипения ванны не позволяет удалять в течение плавки растворенные газы, что требует принятия дополнительных мер для их удаления.

На плавках методом переплава для ускорения нагрева металла, понижения в нем содержания углерода и растворенных газов часто применяют продувку кислородом. В результате экзотермических реакций кислорода с железом, кремнием и углеродом температура ванны быстро повышается, хром и другие легирующие элементы при этом окисляются незначительно, а выделяющийся СО ускоряет удаление газов. Такую разновидность технологии переплава называют плавкой с частичным окислением.

• ← Раздел 4.3.5
• Раздел 5.1 →

Формы социальной стратификации

В истории человеческой цивилизации наибольшую роль сыграли такие виды социальной стратификации как:

1. Рабство. Данный социальный институт существовал на протяжении всей истории человечества и продолжает существовать в разных формах даже сегодня, несмотря на то, что в большинстве современных стран данное явление запрещено.
2. Кастовая система. Деление на касты подразумевает значительное ограничение свобод людей, принадлежащих к определенным кастам. Как правило, существуют ограничения на доступность образования, профессию и возможность заключать браки. Наиболее известный пример – варно-кастовая система Индии.
3. Сословная система. Сословия в той или иной форме существовали практически у всех народов. Сословная принадлежность, как и кастовая, обычно наследуется от родителей, но при этом существует возможность перейти в другое сословие (например, за заслуги перед правителем). Принадлежность к определенному сословию фактически определяет право заниматься определенными видами деятельности, получать образование.
4. Классовая система. В отличие от каст и сословий, социальный класс формально не ограничивает права и возможности человека. По сути, классовая принадлежность определяется материальными возможностями. Поэтому любой член общества имеет возможность перемещаться между классами без каких-либо ограничений.

Таблица «виды придаточных предложений»

	Расположение	Вопросы	Союзы / союзные слова	Указательные слова
Придаточное определительное	после или внутри главной части, но после существительного, от которого зависит	, , ,	, , , , , —- Можно заменить на	, , и др.
Придаточное изъяснительное	после или внутри главной части	, , , , , , , и т.д.	, , , , , , , , , , , , , , ,
Придаточное обстоятельственное
Придаточное времени	в любой части	, , ,	, , , , , , , ,
Придаточное места	в любой части	, ,	, ,	, , , , и т.д.
Придаточное причины	в любой части	, , ,	, , , , , , , и т.д.
Придаточное следствия	после главной части
Придаточное условия	в любой части		, , , , , , , и т.д.
Придаточное цели	в любой части	, ,	, , , , и т.д.
Придаточное уступки	в любой части	,	, , , , , , , , , , , , и т.д. (обязательно с отрицательной частицей ).
Придаточное сравнения	в любой части	, , , , ,	, , , , , , , и т.д.	«так»
Придаточное образа действия и степени	после главной части	, , , , , , ,	, , , ,	, , , , ,
Придаточное присоединительное	после главной части	, ,	, , , , , , , , , , и т.д.

Оборудование и материалы, которые понадобятся

Для того, чтобы произвести плавку металла необходимо купить следующие компоненты для изготовления:

• огнеупорный кирпич;
• гвозди;
• трансформатор;
• медный провод;
• графит;
• слюда;
• асбестовые и цементные плитки;
• газовая горелка;
• тигель.

Размеры будут варьироваться от желания собирающего ее. Лучше создать небольшую печь для переплавки металлов, если вы хотите ее использовать только для своих нужд. Вы потратите меньше времени на ее изготовление, и на разогрев ее будет тратиться малое количество киловатт. Если вы делаете ее на солярке или на угле, то не забудьте про установку теплоизоляции и поддува воздуха.

В электропечи плавятся такие металлы, как железо, никель, олово, медь. Напряжение на выходе в электропечи должно быть больше, а значит и расстояние между электродами будет увеличиваться. Щетки от электромотора подойдут вместо электродов.

Особенности процесса производства стали

В производстве чугуна и стали применяются разные технологии, несмотря на достаточно близкий химический состав и некоторые физико-механические свойства. Отличия заключаются в том, что сталь содержит меньшее количество вредных примесей и углерода, за счет чего достигаются высокие эксплуатационные качества. В процессе плавки все примеси и лишний углерод, который становится причиной повышения хрупкости материала, уходят в шлаки. Технология производства стали предусматривает принудительное окисление основных элементов за счет взаимодействия железа с кислородом.

Выплавка стали в электропечи

Рассматривая процесс производства углеродистой и других видов стали, следует выделить несколько основных этапов процесса:

1. Расплавление породы. Сырье, которое используется для производства металла, называют шихтой. На данном этапе при окислении железа происходит раскисление и примесей. Уделяется много внимания тому, чтобы происходило уменьшение концентрации вредных примесей, к которым можно отнести фосфор. Для обеспечения наиболее подходящих условий для окисления вредных примесей изначально выдерживается относительно невысокая температура. Формирование железного шлака происходит за счет добавления железной руды. После выделения вредных примесей на поверхности сплава они удаляются, проводится добавление новой порции оксида кальция.
2. Кипение полученной массы. Ванны расплавленного металла после предварительного этапа очистки состава нагреваются до высокой температуры, сплав начинает кипеть. За счет кипения углерод, находящийся в составе, начинает активно окисляться. Как ранее было отмечено, чугун отличается от стали слишком высокой концентрацией углерода, за счет чего материал становится хрупким и приобретает другие свойства. Решить подобную проблему можно путем вдувания чистого кислорода, за счет чего процесс окисления будет проходить с большой скоростью. При кипении образуются пузырьки оксида углерода, к которым также прилипают другие примеси, за счет чего происходит очистка состава. На данной стадии производства с состава удаляется сера, относящаяся к вредным примесям.
3. Раскисление состава. С одной стороны, добавление в состав кислорода обеспечивает удаление вредных примесей, с другой, приводит к ухудшению основных эксплуатационных качеств. Именно поэтому зачастую для очистки состава от вредных примесей проводится диффузионное раскисление, которое основано на введении специального расплавленного металла. В этом материале содержатся вещества, которые оказывают примерно такое же воздействие на расплавленный сплав, как и кислород.

Кроме этого, в зависимости от особенностей применяемой технологии могут быть получены материалы двух типов:

1. Спокойные, которые прошли процесс раскисления до конца.
2. Полуспокойные, которые имеют состояние, находящееся между спокойными и кипящими сталями.

https://youtube.com/watch?v=gkgFOipxxew

При производстве материала в состав могут добавляться чистые металлы и ферросплавы. За счет этого получаются легированные составы, которые обладают своими определенными свойствами.

Муфельная печь

Муфельные печи часто используются для термообработки деталей. Такое оборудование характеризуется большим температурным диапазоном, от 20 до 1000 градусов.

Муфельная печь для закалки металла работает на разных видах энергии. Однако в домашних условиях лучше применять агрегат, работающий на электроэнергии. Закаливание ведется в муфеле печи.

Муфельная печь своими руками изготавливается за несколько этапов:

• Изготовление муфеля ведется из шамотного кирпича. Из-за круглой формы корпуса печи, у них скашиваются углы. В каждом кирпиче выбираются канавки, куда ведется закладка спирали.
• Если муфельная печь для плавки изготавливается из духовки, то внутри она обкладывается огнестойким кирпичом. В кладке прорезаются канавки для спирали.
• Изготовленная из огнеупорного кирпича камера, помещается в корпус, сделанный из стали. На дно укладывается изоляция. Зазор между боковыми стенками камеры и корпуса составляет 4 см, куда вставляется утеплитель. Верх состоит из 2 слоев металла и утеплителя.
• В корпусе сверлятся отверстия, и через них выводятся концы спирали, которые подключаются к сетевому кабелю.
• В случае использования духовки, утеплитель не требуется. Он в ней уже предусмотрен.

Ссылки

• Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение).
• Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Переделы
• Передельное (Калинковичский район)

Смотреть что такое «Передельный чугун» в других словарях:

передельный чугун — чугун, выплавляемый в доменной печи и предназначенный (в жидком или твердом состоянии) для передела на сталь, главным образом в кислородных конвертерах и мартеновских печах. Передельный чугун отличается низким содержанием Si и… … Энциклопедический словарь по металлургии

Передельный чугун — чушковый чугун, выплавляемый в доменных печах и предназначенный для дальнейшего передела в сталь или переплавки в чугунолитейные цехах при производстве отливок. В зависимости от назначения изготовляют передельный чугун марок: П1 и П2 для… … Энциклопедический словарь по металлургии

ПЕРЕДЕЛЬНЫЙ ЧУГУН — чушковый чугун, выплавляемый в доменных печах и предназначенный для дальнейшего передела в сталь или переплавки в чугунолитейных цехах при производстве отливок. В зависимости от назначения изготовляют передельный чугун марок: П1 и П2 для… … Металлургический словарь

передельный чугун — perdirbamasis ketus statusas T sritis chemija apibrėžtis Ketus, naudojamas plienui gaminti. atitikmenys: angl. conversion iron rus. передельный чугун … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Передельный чугун — первичный сплав железа, выплавленный в доменной печи и идущий (в жидком или твёрдом виде) в переработку (передел) на сталь главным образом в мартеновских печах или кислородных конвертерах. От др. видов металла, получаемого в доменных… … Большая советская энциклопедия

Чугун с вермикулярным графитом — чугун с повышенными механическими свойствами по сравнению с серым чугуном, что объясняется благоприятной формой вермикулярного графита. Чугун получают обработкой расплава РЗМ (Се, Y и др.) в виде многокомпонентных лигатур, вводимых в тигель печи … Энциклопедический словарь по металлургии

ПЕРЕДЕЛЬНЫЙ — ПЕРЕДЕЛЬНЫЙ, передельная, передельное (спец.). Предназначенный для переделки, переработки, идущий в дальнейшую переделку. Передельный чугун (чугун, идущий на переработку в сталь; тех.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ЧУГУН — (тюрк.) сплав Fe (основа) с С (обычно 2 4%), содержащий постоянные примеси (Si, Mn, S, P), а иногда и легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и др.); как правило, хрупок. Получают из железорудных материалов в доменных печах. Основная масса чугуна (св … Большой Энциклопедический словарь

Чугун — (Cast iron) Термин чугун, получение и применение чугуна, свойства чугуна информация о термине чугун, получение и применение чугуна, свойства чугуна, состав и марки чугуна Содержание Содержание Определение термина Виды чугунов Классификация и… … Энциклопедия инвестора

Чугун — У этого термина существуют и другие значения, см. Чугун (значения). Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с пра … Википедия

Разновидности сырья

Самое название «цветной» означает цвет металла. Некоторые виды, например, медь, имеют ярко выраженный цветовой оттенок. Подобные вещества важны из-за своих свойств и качеств, намного отличающихся от обычного железа.

Поэтому производство цветных металлов и сплавов необходимо для получения качественно новых соединений, применяемых во всех отраслях промышленности.

Сплав – это смешанные металлы. При соединении двух или более металлов, находящихся в расплавленном состоянии, образуется новый материал, имеющий практически полный спектр свойств, которым обладают составляющие сплава.

Цветные металлы распределяются на несколько крупных групп:

• Тяжелые – в эту группу входят медь, цинк, свинец, олово.
• Легкие – эта группа представлена магнием, титаном, бериллием, кальцием, стронцием, алюминием, натрием, калием, цезием.
• Благородные – находятся самые дорогие из цветных металлов, которых мало в природе: платина, золото, серебро, осмий, рутений, родий, палладий.
• Малые – группа веществ, которых также немного в природе. Сюда относятся кобальт, кадмий, сурьма, висмут, ртуть.
• Тугоплавкие: марганец, вольфрам, хром, ванадий, тантал.
• Редкоземельные.
• Рассеянные.
• Радиоактивные.

Постиндустриальное общество

Постиндустриальное общество или информационное общество – современный тип общества, основывающийся на господстве информации (компьютерных технологий) в производстве. Развитие вычислительной и информационной техники.

Характерные черты постиндустриального общества

1. Развитие сферы услуг.
2. Единицей товара становится информация (знания).
3. Развитие информационных технологий.
4. Профессиональное деление общества.
5. Широкое использование компьютерных технологий.
6. Глобализация экономики.
7. Осуществление научно-технической революции.
8. Доминирование семьи партнерского типа.

Признаки

• Так как сельское хозяйство и промышленные продукции в таком обществе производятся больше, чем оно может употребить, более 50% населения переходит в сферу услуг.
• Главный фактор развития этого общества — теоретические знания или информация.
• Общество ориентированно на будущее и основной фактор принятия решений – моделирование и аналитические методы.
• Социальная коммуникация протекает на уровне «человек-человек», а не на уровне «человек-природа» или «человек-машина».
• Ведущая технология является умственная технология, а не ручной труд как в традиционном и не машинная технология как в индустриальном.

По степени открытости	Закрытое общество – характеризуется статичностью социальной структуры, ограниченной мобильностью, традиционализмом, очень медленным введение инноваций или их отсутствием, авторитарной идеологией. Открытое общество – характеризуется динамичной социальной структурой, высокой социальной мобильностью, способностью к инновациям, плюрализмом, отсутствием государственной идеологии.
По наличию письменности	Дописьменные Письменные (владеющие алфавитом или знаковым письмом)
По степени социального расслоения:	Простые — догосударственные образования (нет руководителей и подчинённых) Сложные – несколько уровней управления, слоёв населения.