- •В.П. Падалка технологія виробництва чорних металів Навчально - методичний посібник
- •Технологія виробництва чорних металів Навчально - методичний посібник
- •Оглавление
- •1 Сырье и его подготовка к плавке
- •II методические указания
- •Введение
- •I.Лекционный материал
- •1.2 Классификация и виды железных и марганцевых руд
- •1.3 Флюсы для доменной плавки
- •1.4 Підготовка железной руды к плавке
- •1.4.1 Дробление руды – щековая, конусная, молотковая и валковая дробилки
- •1.4.2 Измельчение железной руды - работа шаровой мельницы
- •1.4.3 Грохочение и сортировка руды - вибрационный грохот
- •1.4.4 Обогащение руды - способы обогащения железных руд
- •2. Доменный процес
- •2.1 Общая схема и сущность доменного процесса
- •2.2 Распределение и движение газов и шихты в доменной печи
- •2.3 Восстановление оксидов металлов
- •2.4 Образование чугуна и шлака
- •2.5 Методы интенсификации доменного процесса
- •2.6 Продукты доменной плавки
- •3 Выплавка стали
- •3.1.Технология получения стали
- •3.1.1 Производство стали в конвертерах.
- •3.1.2 Производство стали в мартеновских печах
- •3.1.3 Производство стали в электропечах
- •4 Разливка стали
- •4.1 Способы разливки стали
- •4.1.1 Разливка стали в изложницы
- •4.1.2 Непрерывная разливка стали на мнлз
- •II.Методические указания
- •5.2. Cамостоятельная работа №2 Изучение технологии выплавка чугуна из железных руд
- •5.3. Самостоятельная работа №3 Получение железа и различных сортов (марок) стали
- •Основные способы производства стали
- •Техническая характеристика кислородно-конвертерного процесса
- •5.4. Cамостоятельная работа №4 Технология разливки и строение стального слитка
- •Рекомендуемая литература
2.6 Продукты доменной плавки
Конечными продуктами доменной плавки являются чугун, шлак, колошниковый газ и колошниковая пыль.
Чугун представляет собой многокомпонентный сплав железа с углеродом, марганцем, кремнием, фосфором и серой. В чугуне также содержится незначительные количества водорода, азота и кислорода. В легированном чугуне могут быть хром, никель, ванадий, вольфрам и титан, количество которых зависит от состава проплавляемых руд.
В зависимости от назначения выплавляемые в доменных печах чугуны разделяют на три основных вида: передельный, идущий на передел в сталь; литейный, предназначенный для получения отливок из чугуна в машиностроении; доменные ферросплавы, используемые для раскисления стали в сталеплавильном производстве.
Передельный чугун подразделяют на три вида:
Передельный коксовый (марки М1, М2, М3, Б1, Б2).
Передельный коксовый фосфористый (МФ1, МФ2, МФ3).
Передельный коксовый высококачественный (ПВК1, ПВК2, ПВК3).
Литейный чугун после выпуска из доменной печи разливают в чушки и в холодном виде направляют на машиностроительные заводы, где для отливки деталей машин его вторично подвергают расплавлению в специальных печах-вагранках.
Литейный коксовый чугун выплавляют семи марок: ЛК1 – ЛК7. Каждую марку подразделяют на три группы по содержанию марганца, пять классов по содержанию фосфора и на пять категорий по содержанию серы.
3 Выплавка стали
Самым важнейшим из сплавов железа является его сплав с углеродом. Углерод придает прочность сплавам железа. Эти сплавы образуют большую группу чугунов и сталей.
Сталями называют сплавы железа с углеродом, содержание которого не превышает 2,14 %. Сталь – важнейший конструкционный материал для машиностроения, транспорта и т. д.
Сталеплавильное производство – это получение стали из чугуна и стального лома в сталеплавильных агрегатах металлургических заводов. Сталеплавильное
производство является вторым звеном в общем производственном цикле черной металлургии. В современной металлургии основными способами выплавки стали являются кислородно-конвертерный, мартеновский и электросталеплавильный процессы. Соотношение между этими видами сталеплавильного производства меняется.
Сталеплавильный процесс является окислительным процессом, так как сталь
получается в результате окисления и удаления большей части примеси чугуна –
углерода, кремния, марганца и фосфора. Отличительной особенностью сталеплавильных процессов является наличие окислительной атмосферы. Окисление примесей чугуна и других шихтовых материалов осуществляется кислородом, содержащимся в газах, оксидах железа и марганца. После окисления примесей, из металлического сплава удаляют растворенный в нем кислород, вводят легирующие элементы и получают сталь заданного химического состава.
3.1.Технология получения стали
Шлаки сталеплавильных процессов. Роль шлаков в процессе производства стали исключительно велика. Шлаковый режим, определяемый количеством и составами шлака, оказывает большое влияние на качество готовой стали, стойкость футеровки и производительность сталеплавильного агрегата. Шлак образуется в результате окисления составляющих части шихты, из оксидов футеровки печи, флюсов и руды. По свойствам шлакообразующие компоненты можно разделить на кислотные (SiO2; P2O5; TiO2; и др.), основные (CaO; MgO; FeO; MnO и др.) и амфотерные (Al2O3; Fe2O3; Cr2O3; и др.) оксиды. Важнейшими компонентами шлака, оказывающими основное влияние на его свойства, являются оксиды SiO2 и CaO.
Шлак выполняет несколько важных функций в процессе выплавки стали:
1.Связывает все оксиды (кроме СО), образующиеся в процессе окисления
примесей чугуна. Удаление таких примесей, как кремний, фосфор и сера,
происходит только после их окисления и обязательного перехода в виде оксидов из металла в шлак. В связи с этим шлак должен быть надлежащим образом подготовлен для усвоения и удержания оксидов примесей;
2.Во многих сталеплавильных процессах служит передатчиком кислорода из печной атмосферы к жидкому металлу;
3.В мартеновских и дуговых сталеплавильных печах через шлак происходит
передача тепла металлу;
4.Защищает металл от насыщения газами, содержащимися в атмосфере печи.
Изменяя состав шлака, можно отчищать металл от таких вредных примесей, как
фосфор и сера, а также регулировать по ходу плавки содержание в металле
марганца, хрома и некоторых других элементов.
Для того, чтобы шлак мог успешно выполнять свои функции, он должен в
различные периоды сталеплавильного процесса иметь определенный химический состав и необходимую текучесть (величина обратная вязкости). Эти условия достигаются использованием в качестве шихтовых материалов плавки расчетных количеств шлакообразующих — известняка, извести, плавикового шпата, боксита.