Рубрика «ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫЕ СПЛАВЫ»

Разливка стали

Разливка стали — важная операция, в большой степени определяющая качество готового изделия. Имеются два способа разливки: в изложницы и непрерывная разливка. Разливка в чугунные формы — изложницы имеет много недостатков. Стоимость изложниц велика, крупные слитки нужно обжимать на мощных прокатных станах. Это удорожает процесс, снижает производительность. Неизбежно при этом появление в слитках дефектов, усадочных раковин. Непрерывная разливка стали имеет огромные преимущества перед разливкой в изложницы и лишена ее недостатков. При использовании этого способа сокращается цикл производства, создаются условия для механизации и автоматизации процессов, уменьшаются расходы по переделу. Схема непрерывной разливки стали представлена на рис. 16. Из разливочного ковша / сталь поступает в промежуточное устройство 2, а затем — в кристаллизатор 3, охлаждаемый водой. Металл вначале кристаллизуется на дне кристаллизатора,, образованном плитой — затравкой. Когда металл заполнит кристаллизатор, включают механизм вытягивания, и затравка вместе с формирующимся слитком вытягивается из кристаллизатора, попадает в зону 4 вторичного охлаждения, продвигается вытяжными роликами 5, а затем газовым резаком 6 автоматически разрезается на слитки нужной длины. В решениях XXV съезда КПСС развитию непрерывной разливки стали уделено особое внимание.

Теги: , , , ,

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ 0 ПРОИЗВОДСТВЕ ЧУГУНА. ДОМЕННЫЙ ПРОЦЕСС. ПРОДУКТЫ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ

Чугун получают из железной руды с помощью топлива и флюсов. Железная руда — это горная порода, содержащая железо в количестве, выгодном для переработки. Железо в рудах находится в виде окислов (РегОз, РезСЬ и др.). В составе руды имеется пустая порода (глина, песок), иногда фосфор. Топливом при производстве чугуна служит кокс и природный газ. Флюс — известняк применяется для перевода в шлак пустой породы, вредных примесей, а также для удаления золы и серы из кокса. Перед плавкой железную руду освобождают частично от ных частей: колошника, шах- ства ДОМенной печи ты, распара, заплечиков и горна. В колошник / подаются сырые материалы: руда, кокс, флюсы. В шахте // происходит высушивание руд и восстановление железа. В распаре /// начинается плавление металла и образование шлака. .В заплечиках IV образуется чугун и шлак. Важнейшая часть доменной печи — горн V. В горне находятся фурмы / — устройства для вдувания в печь горячего воздуха, который попадает из воздухопровода 2. В нижней части горна расположены летки 3 для выпуска шлака и летки 4 для выпуска чугуна. На крупных доменных печах имеется три или четыре летки для выпуска чугуна, этим достигается

Теги: ,

ЧУГУНЫ. СОСТАВ, СВОЙСТВА, СОРТА, МАРКИРОВКА, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Чугун состоит из железа (до 92%) и углерода (от 2,14 до 5%), кроме того, имеются примеси кремния (до 4,3%), марганца (до 2%), серы (до 0,07%), фосфора (до 1,2%). Влияние примесей чугуна на его свойства. Углерод в чугуне бывает в двух видах: 1) в свободном состоянии — в виде графита; 2) в химическом соединении с железом, называемом цементитом. Если углерод в чугуне находится в виде графита, чугун имеет в изломе серый цвет и называется серым; если в виде цементита — этот чугун называется белым. Кремний способствует получению серого чугуна, а марганец — белого. Сера и фосфор — вредные примеси. Сера придает хрупкость чугуну, делает его густотекучим и пузырчатым. Фосфор увеличивает хрупкость чугуна, но делает его жидкотекучим. Серый и белый чугуны резко.различаются по свойствам. Белые чугуны очень твердые и хрупкие, плохо отливаются, плохо обрабатываются инструментом, идут на переплавку в сталь и называются передельными чугунами. Часть белого чугуна идет на получение ковкого чугуна. Серые чугуны — это литейные чугуны: они обладают хорошими литейными качествами — ж’идкотекучестью, мягкостью, хорошо обрабатываются, сопротивляются износу. Серые чугуны с высоким содержанием фосфора (0,3—1,2%) жидко-текучи и используются для художественного литья. Серый чугун поступает в производство в виде отливок и характеризуется прочностью и твердостью. Согласно ГОСТ 1412—70 установлены следующие марки отливок из серого чугуна: СЧ 00, СЧ 120-280, СЧ 150-320, СЧ 180-360, СЧ 210-400, СЧ 240-440, СЧ 280-480, СЧ 320-520, СЧ 360-560, СЧ 400-600, СЧ 440-640. СЧ обозначает серый чугун. Первое число показывает предел прочности (в МПа) при испытании на разрыв, а второе — предел прочности при испытании на изгиб. Чугун Марки СЧ 00 не испытывается. Кроме указанных чугунов применяются легированные чугуны, которые наряду с обычными примесями содержат легирующие элементы: хром, никель, титан и другие. Эти элементы улучшают твердость, прочность, износоустойчивость или сопротивление ржавлению и т. д. Различаются хромистые, титановые, никелевые чугуны. Их применяют для изготовления коленчатых валов, деталей автомобилей, поршневых колец, дизелей и т. д.

Теги: , , , , , ,

Схема кислородного конвертора

Схема кислородного конвертора показана на рис. 12. В горловину вводят водоохлаждаемую кислородную фурму, установленную на высоте 400—600 мм над уровнем расплава, и начинают вдувать кислород. Вначале окисляются кремний, марганец, фосфор, которые переходят в шлак. Шлак сливают. Затем вводят известь для ошлакования серы. Одновременно выго- углерода и этих примесей. Основные способы производства стали: конверторный, мартеновский и электрический. Конверторный способ. Ранее конверторную сталь выплавляли в бессемеровских и томасовских конверторах путем продувки жидкого чугуна воздухом. Теперь эти способы заменены более прогрессивным и производительным — кислородно-конвертор ной плавкой. Кислородно-конверторная плавка основана на продувке жидкого чугуна кислородом, подводимым сверху в конвертор. Производительность конверторов достигает 350 т за одну плавку. Современный 250-тонный конвертор имеет высоту Эми диаметр 11 м. Конвертор установлен на станинах и имеет механизм вращения. В нижней части конвертора — углерод. Процесс идет с бурным выделением тепла, поэтому топливо не требуется. Температура достигает 2500е С. В конце плавки сталь раскисляют, т. е. отнимают кислород от РеО. Плавка в 250-тонном конверторе длится 50—55 мин. Преимущества кислородно-конверторного способа следующие: не требуется больших капитальных затрат, высокая производительность, качество стали не уступает мартеновской. Сейчас ведутся работы по созданию систем автоматического управления кислородно-конверторной плавкой с помощью ЭВМ. С учетом указанных преимуществ, а также того, что в этом процессе не требуется топлива, коэффициент использования тепла составляет около 70%; это намного выше, чем в других сталеплавильных агрегатах. В ближайшее время доля кислородно-конверторной стали составит 45% всей выплавки и будет возрастать в дальнейшем за счет сокращения мартеновской плавки. Мартеновский способ. Сталь в мартеновских печах выплавляется из передельного чугуна, твердого или жидкого, и металлического лома. Иногда вместо лома используют железную руду. Вводят флюсы, главным образом известняк. Топливом служат газы: доменный, коксовальный, природный, а также мазут или нефть. Схема устройства мартеновской печи представлена на рис. 13. Основная часть печи — рабочее пространство А, ограниченное сводом 1, подом 11, задней и передней стенками и головками 3 с боковых сторон. В передней стенке имеются завалочные окна 2, закрывающиеся заслонками. Через завалочные окна загружают печь, берут пробы, наблюдают за процессом. В нижней части задней стенки имеется одно или два отверстия для выпуска шлака и стали. В головках печи, расположенных симметрично, имеются каналы 4 и 5, через которые в печь поступают газ (или нефть) и воздух, а также отводятся продукты горения. Подогрев газа и воздуха происходит в регенераторах б и 7, имеющих огнеупорную насадку с вертикальными каналами. В нижней части регенераторы сообщаются с каналами 8 и 9, по которым поступают газ и воздух и отходят продукты горения. Периодически переключая клапаны 10, меняют направление газа и воздуха и отходящих продуктов горения. Путем подогрева газа и воздуха в печи достигается температура примерно 2000° С. Мартеновский процесс состоит в плавлении, кипении, раскислении. Во время плавления окисляются кремний, марганец, сера и фосфор. Окислы, соединившись с флюсами, переходят в шлак. Затем выгорает углерод и происходит кипение металла. В процессе кипения осуществляется химический контроль. В конце Рис. 13. Устройство мартеновской печи плавки сталь раскисляют. Процесс длится в зависимости от объема печи 6—14 ч. По характеру раскисления сталь делится на кипящую, полуспокойную и спокойную. Кипящая сталь менее плотная. В ней имеются газовые включения, она применяется для неответственных деталей. В спокойной стали газов нет, она плотнее, используется для рессор, коленчатых валов. В полуспокойной стали находится немного газов, она служит для изготовления проволоки и мостовых конструкций. В ГОСТах на сталь даны индексы раскисленности стали.

Теги: , , , , ,