Реферат свойства стали
Реферат свойства сталиСкачать файл - Реферат свойства стали
Углерод является вторым основным компонентом, определяющим структуру, механические и технологические свойства стали. В этом случае сталь называют легированной. В качестве исходных материалов при производстве стали ис-пользуются жидкий или твердый чугун, металлолом, а также раскислители, легирующие и шлакообразующие материалы. В зависимости от наличия в данном регионе или на данном за-воде тех или иных шихтовых материалов в первую очередь жидкого чугуна сталь производят в конвертерах, мартеновских или электродуговых печах: При переделе чугуна и металлолома в сталь решаются не-сколько основных задач: Нагрев до заданной температуры и частично рафинирование и легирование производятся в сталеплавильных агрегатах, окончательное рафинирова-ние и легирование--в сталеразливочных ковшах после выпуска плавки из агрегата с помощью специализированных установок и разливка--в изложницы или на машинах непрерывного литья заготовок МНЛЗ. Сталеплавильные агрегаты для производства стали различаются между собой по источнику энергии, необходимой для нагрева металла до требуемой температуры. В конвертерах нагрев про-исходит за счет тепла, выделяющегося при окислении железа, углерода и других примесей, в мартеновских печах--за счет тепла горения жидкого мазут или газообразного природный газ топлива, в электродуговых печах -- за счет подводимой электроэнергии. Сущность производства стали в конвертерах заключается в том, что при вдувании газообразного кислорода в металл про-исходит окисление железа, углерода, кремния и марганца. Продукты реакции окис-ления железа, марганца и кремния образуют первичный шлак, который может интенсивно растворять футеровку. Для предот-вращения разрушения футеровки в конвертер добавляют известь. Шлак с высоким содержанием СаО слабо взаимодейст-вует с футеровкой. Кроме того, такой шлак обеспечивает рафи-нирование стали от фосфора и частично от серы. В настоящее время при производстве стали применяется два типа конвертеров: Собственно конвертер представляет собой металличе-ский сварной кожух, футерованный внутри. В качестве огне-упорного материала используется обычно смолодоломитовый кирпич. Футеровка конвертера работает в тяжелых условиях. На нее воздействуют высокие температуры и ее колебания, она испытывает механические удары кусков твердых загружаемых материалов. Особо тяжелые условия работы футеровки--в зоне шлакового пояса. Стойкость футеровки достигает и более плавок. А - завалка скрапа; б - заливка чугуна; в - загрузка шлакообразующих материалов; г - продувка металла кислородом; д - выпуск стали через летку; е - слив шлака через горловину. Технология плавки стали в конвертерах. Можно выделить три основных периода в конвертерном производстве стали: Загрузку конвертера обычно начинают с завалки метал-лолома из специальных лотков с помощью завалочной машины. Для этого конвертер наклоняют в положение рис. Затем в конвертер заливается чугун, рис. После этого конвертер возвращают н вертикальное положение и начинают добавку шлакообразующих материалов главным образом, извести рис. Одновременно в конвертер опускают кислородную фурму и начинают продувку техническим кислородом, рис. По ходу про-дувки продолжают добавку шлакообразующих. Высокая интенсивность продувки кислородом обеспечивает циркуляцию металла и его перемешивание со шлаком. Длитель-ность продувки составляет 12…16 мин. Окончание продувки определяется по количеству введенного кислорода с учетом ко-личества и состава шихтовых материалов. Температура расплава в первые минуты продувки практи-чески не изменяется, так как все тепло, выделяющееся в ре-зультате окислительных реакций, расходуется на плавление ме-таллолома. После окончания его плавления наблюдается непре-рывное повышение температуры расплава. После окончания продувки кислородную фурму поднимают и в металл сверху параллельно кислородной фурме вводят зонд для автомати-ческого отбора пробы на экспресс-анализ и измерения темпе-ратуры. Если состав металла и его температура соответствуют требованиям, приступают к выпуску плавки, если нет--произ-водят корректировку состава. В том случае, если анализ пока-зал повышенное по сравнению с маркой стали содержание углерода или недостаточную температуру, то производят додувку плавки. Если же содержание углерода ниже требуемого, в ковш вместе с выпускаемым металлом добавляют графит или молотый кокс в необходимых количествах. Выпуск плавки производят в специальный сталеразливочный ковш через летку, рис. В ходе выпуска стремятся полностью исключить попадания в ковш вместе с металлом кон-вертерного шлака. А для предотвращения быстрого охлаждения металла в ковше туда добавляют специальную теплоизолирующую смесь или синтетический шлак. Кроме того, при необходи-мости в ковш по ходу выпуска стали добавляют раскислители ц легирующие. Конвертерный шлак сливают в шлаковую чашу, рис. Конвертеры с комбинированным дутьем. Применение комби-нированной продувки за счет более интенсивного перемешива-ния металла и шлака способствует улучшению рафинирования стали и увеличению выхода годного за счет устранения выбро-сов и снижения окисления железа в шлак. Технико-экономические показатели работы конвертеров включают производительность, себестоимость и качество. Кислородно-конвертерный процесс является самым производительным из всех процессов производства стали. Современный конвертерный цех с двумя конвертерами один - в работе, другой - в ремонте обеспечивает производство до 5 млн. Себестоимость стали включает стоимость шихтовых материалов, раскислителей и легирующих добавок, кислорода, огнеупоров, амортизационные расходы, зарплату и т. Основной статьей себестоимости является стоимость металлической части шихты. Поэтому борьба за уменьшение потерь металла при переделе за счет выбросов и выносов является существенным резервом снижения себестоимости стали. В настоящее время себестоимость конвертерной стали достаточна высока. Качество стали в первую очередь определяется содержанием вредных примесей, таких как фосфор и сера, поступающих вместе с чугуном; водород и азот, попадающих в металл с ломом и из атмосферы. Благоприятные условия рафинирования стали в конвертере и отсутствие в процессе производства контакта с водородом и азотом позволяют производить сталь самого вы-сокого качества. Источником тепла для разогрева, плавления и дальнейшего на-грева металла в мартеновской печи является жидкое мазут или газообразное природный и коксовый газ топливо или их смесь. Для сжигания топлива используется предварительно на-гретый воздух или воздух, обогащенный кислородом до Образующееся в рабочем пространстве печи пламя излу-чает тепло либо непосредственно на ванну, либо на свод печи, от которого тепло отражается на ванну и нагревает шихтовые материалы. Принцип работы мартеновской печи, отапливаемой газом, заключается в следующем рис. В печи происходит горение топлива. Факел, обра-зующийся в результате горения, должен иметь хорошие настиль-ность стелиться над поверхностью ванны и светимость. На-стильность улучшает конвективный нагрев ванны, а светимость обеспечивает передачу тепла излучением непосредственно на ванну или отражением от свода. Продукты горения отводятся в трубу с левой стороны печи через шлаковики для осаждения пыли, далее через регенераторы для их нагрева и систему бо-ровов, включающих клапаны и шиберы. Через некоторое время правые регенераторы, отдавая тепло на нагрев газа и воздуха, остывают, а левые - нагреваются отходящими газами. Тогда производят перекидку клапанов, т. Иначе говоря, мартеновская печь работает реверсивно: Все элементы мартеновских печей футерованы огнеупорными материалами. Различают два варианта мартеновского процесса: В скрап-рудном процессе основной составляющей металлической части Поэтому скрап-рудным процессом выплавляют сталь на заводах полного металлургического цикла, там, где есть доменные печи. Повышенный процент чугуна в шихте при скрап-рудном процессе сопровождается повышенным исходным содержанием углерода в расплаве, что требует увеличения рас-хода окислителя для его удаления. С этой целью в завалку до-бавляют железную руду, а по ходу плавки металл продувают кислородом через специальные сводовые фурмы. Основной составляющей металлической части шихты при скрап-процессе является стальной лом. Содержание чугуна в шихте находится обычно в пределах Этот процесс применяется обычно на заводах, где нет доменного производ-ства, и поэтому в этом случае используется твердый чугун. В общем случае можно выделить следующие периоды мартеновской плавки: Схема мартеновской печи, работающей с использованием газообразного топ-лива:. Технико-экономические пока-затели работы мартеновских пе-чей. Производительность марте-новских печей оценивается по су-точному производству на 1 м 2 площади пода. Она зависит от вместимости печи, типа процесса, применяемого топлива, техноло-гии производства и других фак-торов. В среднем себестоимость мартеновской и конвертерной стали близки между собой. Сравнение с конвертерным производством показывает также, что производительность труда в мартеновских печах заметно ниже, выше расход огнеупоров, значителен расход дефицитного топлива. В настоящее время в нашей стране более половины стали выплавляется в мартеновских печах, но в ближайшем будущем объем этой выплавки будет в дальней-шем сокращаться, мартеновский процесс будет заменен другими, более экономичными. Нагрев материалов в электродуговой печи осуществляется за счет тепла, выделяющегося при горении электрической дуги. Схема печи представлена на рис. Печь состоит из кожуха, выполненного из Кожух состоит из двух половин -- сфероидального днища и цилиндрических стен. В кожухе имеются рабочее окно для заправки печи и введения различных добавок и сливной желоб, по которому металл выпускают в ковш. Для этого печь с помощью специального механизма наклоняется на Загрузка шихтовыми материалами электродуговых печей про-исходит сверху с помощью специальных корзин. С этой целью поднимаются электроды, приподнимается свод и затем либо свод отводится в сторону, либо корпус печи выкатывается из-под свода. После этого в рабочее пространство из корзины бадьи загружают металлолом, чугун и другие необходимые для начала плавки материалы. Электродуговые печи широко распространены не только на металлургических, но и на машиностроительных заводах. Технико-экономические показатели работы дуговых электро-печей. Основной составляющей себестоимости при производстве легированной стали является стоимость ферросплава. Например, при выплавке нержавеющих или быстрорежущих сталей на све-жей шихте стоимость ферросплавов может составлять При переплаве легированных отходов себестоимость стали значительно снижается за счет уменьшения расхода ферросплавов. В целом себестоимость электростали од-ной и той же марки незначительно выше, чем конвертерной стали. В литейных цехах и на машиностроительных заводах в ряде случаев для выплавки стали применяют индукционные печи. Принцип их работы заключается в том, что переменный ток подводится к индуктору. При этом образуется переменное маг-нитное поле, которое индуктирует возбуждает ток во вторич-ном контуре тигле с загруженным в него металлом. Под действием этого тока металл нагревается и плавится. На огне-упорной кладке помещается тигель с навитым на него индук-тором, изготовленным из медной трубки, внутри которой для охлаждения циркулирует вода. Ток к индуктору подается по гибким шинам. Расход электроэнергии в ин-дукционных печах несколько меньший, чем в электродуговы. Как правило, индукционные печи применяются для выплавки специальных сталей и сплавов. В печь загружают либо легиро-ванные, либо углеродистые отходы, металл расплавляют и до-бавляют требуемое по марке стали количество ферросплавов. В том случае, если требуется особо высокое качество спла-вов, их выплавляют в вакуумных индукционных. В этом случае получают ме-талл с низким содержанием кислорода, водорода, азота и серы, а также чистый по неметаллическим включениям.. Такой металл характеризуется более высокими механическими и другими слу-жебными свойствами, значительно легче подвергается деформа-ции как в холодном, так и горячем состоянии, Особенно перспективна вакуумная плавка при производстве высоколегиро-ванных жаропрочных и жаростойких сталей и сплавов с повы-шенным содержанием химически активных элементов таких как алюминий, титан, цирконий и др. Если еще 20 лет назад все процессы рафинирования осущест-влялись непосредственно в сталеплавильных агрегатах, то в на-стоящее время многие из этих функций вынесены из агрегата в ковш. В цепочке выплавка стали в агрегате--разливка стали появилось промежуточное звено--внепечная обработка стали. Все современные сталеплавильные цехи в большей или меньшей степени оборудованы различными установками для рафинирова-ния стали в ковше. В задачи отделений внепечной обработки стали входят раскисление, легирование, усреднение металла по составу и температуре, десульфурация, дегазация и модифици-рование. Под модифицированием понимают введение микродобавок, изменяющих структуру металла, а также состав, свойства и форму фаз, выделяющихся при кристаллизации и даль-нейшем охлаждении стали. Выпуск стали в ковш. После окончания плавки стали в аг-регате ее выпускают в предварительно подогретый сталеразливочный ковш. Он представляет собой сварной или клепаный металлический кожух в форме усеченного конуса, футерован-ный внутри огнеупорным кирпичом обычно шамотным. Ковш оборудован стопорным механизмом или шиберным затвором. Продувка стали в ковше инертным газом. Задачей этого ме-тода обработки является, в первую очередь, усреднение объема металла по составу и температуре, а также частичная дегаза-ция и очищение стали от неметаллических включений. Продувку осуществляют либо через пористые пробки в днище ковша, либо через специальные фурмы, вводимые в расплав сверху. В каче-стве рабочего газа используется аргон. Про-дувка длится мин. Это обеспечивает полное выравнивание состава металла и темпера-туры, примерно вдвое снижает содержание неметаллических включений и на Обработка стали синтетическими шлаками. Для борьбы с серой в ряде сталеплавильных цехов при-меняется обработка стали в ковше синтетическим шлаком. С этой целью в специальной электропечи выплавляют шлак, об-ладающий высокой сорбционной способностью по отношению к сере хорошо поглощающий серу. Этот шлак в количестве Падая с большой высоты, металл интенсивно перемещается со шлаком, и капли последнего всплывают в металле. Этим достигается большая поверхность взаимодействия, что способствует быстрому протеканию про-цесса. Этот способ обеспечивает снижение содержания серы в металле в Продувка металла порошкообразными материалами. В на-стоящее время этот метод используется для глубокой десульфу-рации стали. Основной задачей вакуумной обра-ботки является дегазация стали. Разливка стали является заключительной стадией сталеплавиль-ного производства. От ее правильного проведения зависит ко-нечное качество стали. На разливку металл поступает в сталеразливочном. Сталь разли-вают либо в изложницы, либо на машинах непрерывного литья заготовок МНЛЗ. Разливка стали в изложницы. Различают два способа раз-ливки в изложницы: Каждый из видов разливки стали в изложницы имеет свои преимущества и недостатки. Основными преимуществами раз-ливки стали сверху являются простота подготовки поддонов и малые потери металла нет литниковых систем. Однако в этом случае за счет разбрызгивания получается плохая поверхность металла, а также низка производительность разливки каждый слиток разливается последовательно. Поэтому разливку сверху применяют при получении относительно крупных слитков. Раз-ливка сифоном обеспечивает хорошую поверхность слитков, ее производительность значительно выше, чем разливка сверху. Однако при этом усложняется процесс подготовки изложниц к разливке и уменьшается выход годного, так как часть металла затвердевает в литниковой системе. В современных конвертерных и электросталеплавильньгх цехах разливку стали осуществляют не в изложницы, а на машинах непрерывного литья заготовок МНЛЗ. Непрерывная разливка распространяется не только на заводах черной, но и. Преимущества непрерывной разливки стали по сравнению с разливкой в изложницы огромны. Если при разливке стали в изложницы возвращается в переплав Иначе говоря, перевод разливки в изложницы на непрерывную разливку позволяет на каждой тонне стали сэко-номить от до кг металла. В отличие от разливки в из-ложницы при непрерывной разливке получают не слиток, а за-готовку и, следовательно, нет необходимости иметь в составе завода цехи по прокатке заготовки из слитка. Кроме того, при непрерывной разливке нет изложниц и цеха по их подготовке к разливке. Следует также иметь в виду, что процесс непре-рывной разливки поддастся автоматизации. Разрабатываются методы совмещения непрерывной разливки с прокаткой. Рассмотренные выше способы производства стали не всегда удовлетворяют непрерывно возрастающие требования к каче-ству стали со стороны авиационной промышленности, специ-альных отраслей машиностроения и т. Причинами этого яв-ляются недостаточная чистота металла по вредным примесям, а также химическая и кристаллическая неоднородность слитков и непрерывнолитых заготовок. Для повышения качества ме-талла, его служебных свойств заготовки, полученные обычными способами, подвергают переплаву в специальных печах элек-трошлаковых, вакуумно-дуговых и т. Этот способ нашел наибольшее распространение в связи с его простотой и эко-номичностью. Его сущность заключается в том, что через пред-варительно изготовленный расходуемый электрод, погруженный в шлаковую ванну, пропускают электрический ток. По сравнению с металлом шлак имеет значительно большее электросопротивление и в нем выделяется тепло, необходимое для повышения температуры и оплавления электрода. Металл каплями стекает через шлак вниз, образуя под шлаком метал-лическую ванну. При капельном пе-реносе через такой шлак металл дополнительно очищается от вредных примесей, газов и неметаллических включений. Этот процесс осуществляется в медном водоохлаждаемом кристалли-заторе, где металл затвердевает. Медленная кристаллизация жидкой ванны обеспечивает получение плотного однородного металла. Сущность метода заклю-чается в том, что переплав происходит в вакууме под действием дуг, возникающих между расходуемым электродом и форми-рующимся слитком, находящимся в водоохлаждаемом кристал-лизаторе. Методом ВДП можно переплавлять слитки мас-сой в десятки тонн. Однако этот метод сложен в своем аппа-ратурном выполнении и достаточно дорог. Помимо ЭШП и ВДП существует еще целый ряд переплавных процессов: Каждый из них имеет свои недостатки и преимущества. Выбор метода переплава диктуется требованиями, предъявляемыми к качеству сталей и сплавов. Facebook Twitter Мой мир Вконтакте Одноклассники LiveJournal. На данный момент в нашей базе: Бесплатные Рефераты, дипломные работы, курсовые работы, доклады и т. Facebook Twitter Мой мир Вконтакте Одноклассники LiveJournal window. Строение и свойства стали 2. Производство стали в конвертерах 2. Производство стали в мартеновских печах 2. Производство стали в дуговых электропечах 2. Выплавка стали в индукционных печах 2. Внепечное рафинирование стали 2. Строение и свойства стали. Железо в твердом состоянии может находиться в двух модифика-циях: Примеси , присутствующие в стали делят на четыре группы: Производство стали в конвертерах Сталеплавильные агрегаты для производства стали различаются между собой по источнику энергии, необходимой для нагрева металла до требуемой температуры. Общий вид конвертера с верхней продувкой: Схема технологии производства стали в конвертере: Производство стали в мартеновских печах. Схема мартеновской печи, работающей с использованием газообразного топ-лива: Производство стали в дуговых электропечах Нагрев материалов в электродуговой печи осуществляется за счет тепла, выделяющегося при горении электрической дуги. Выплавка стали в индукционных печах В литейных цехах и на машиностроительных заводах в ряде случаев для выплавки стали применяют индукционные печи. Внепечное рафинирование стали Если еще 20 лет назад все процессы рафинирования осущест-влялись непосредственно в сталеплавильных агрегатах, то в на-стоящее время многие из этих функций вынесены из агрегата в ковш. Разливка стали Разливка стали является заключительной стадией сталеплавиль-ного производства. Специальные виды электрометаллургии стали Рассмотренные выше способы производства стали не всегда удовлетворяют непрерывно возрастающие требования к каче-ству стали со стороны авиационной промышленности, специ-альных отраслей машиностроения и т. Методом ЭШП переплавляют слитки массой в десятки тонн. Все категории работ реферат дипломная работа курсовая работа контрольная работа доклады практическая работа шпаргалки аттестационная работа отчет по практике научная работа автореферат учебное пособие статья книга тест лекция творческая работа презентация биография монография методичка курс лекций лабораторная работа задача бизнес-план диссертация разработка урока конспект урока магистерская работа конспект произведения анализ учебного пособия краткое изложение материалы конференции сочинение эссе анализ книги топик тезисы история болезни.
Про сталь
Ммз д 240 технические характеристики
Сколько ехать до пензы на автобусе
Сталь. Общие сведения ( реферат)
Реферат: Строение, свойства, производство стали
Магазины мебели волгоград каталог
Как удалить историю сообщений в дискорде
Утепленная входная финская дверь
Строение, свойства, производство стали - реферат
1 общая характеристика образования