Оглавление:
Производство стали
- Производство стали Сталь получают из чугуна и железного лома. Частично для этой цели используется и железная руда. Мы уже знаем, что чугун отличается от стали высоким содержанием углерода и кремния. Чугун также содержит значительное количество серы и фосфора. Эти примеси, как правило, нежелательны.
- Потому что сера придает стали красный цвет стойкости к разрушению (трещины образуются при горячей обработке), а фосфор-холоднодеструкции (хрупкость при обработке в нормальных условиях).Поэтому для получения стали из чугуна необходимо снизить содержание в ней углерода и кремния, а серу и фосфор следует удалять как можно полнее.
Это достигается путем окисления примесей кислородом в атмосфере. Людмила Фирмаль
Но в то же время азот растворяется в расплавленной стали, что снижает ее механические свойства. Именно поэтому обогащенный кислородом воздух используется для окисления impurities. In в будущем планируется полностью заменить воздух кислородом при производстве steel. As в результате ускоряется процесс окисления примесей (повышается концентрация реагентов, повышается температура), что позволяет получить более качественную сталь, не содержащую растворенного азота.
Основная реакция, которая происходит при производстве стали. Процесс окисления примесей, содержащихся в чугуне, достаточно сложен. Когда он вступает в контакт с кислородом Железо, как и примеси, окисляется жидким железом. Во-первых, реакция окисления протекает следующим образом: 2C + 02 2CO 2Mn + 02 X 2MnO Si + 02-I Si02 4P + 502 X 2P205 с + О2-tso2 2Fc + 02 — ^ 2Fe0 Полученный оксид железа (II)также участвует в окислении примесей. Для этого есть 2 причины.
Во-первых, из-за высокой концентрации железа образуется относительно большое количество оксида железа (II), а во-вторых, примеси в чугуне (C, Si, Mn, S) имеют более высокое сродство к кислороду, чем железо. C + FeO — ^ Fe + COt Si + 2FeO-i—2Fe + Si02 Mn-f-FeO-i-Fe + MnO 2P-f 5FeO 5Fe + P2Os Для удаления оксидов кремния и фосфора в процессе выплавки стали в обработанный чугун добавляют известь. CaO + Si02 CaSiOaЗСаО + P2os X CA3 (PO») 2
Полученный силикат и ортофосфат кальция являются плавильными материалами. Они плавают на поверхности расплавленной стали в виде шлака. После окончания реакции окисления в Стали обычно остается некоторое количество оксида железа (II), что ухудшает ее качество. properties. To чтобы избавиться от него, в расплавленную сталь добавляют так называемые раскислители, например, ферромарганец.
Марганец вступает в реакцию с оксидом железа (II）： FeO + Mn X MnO + Fe Оксид марганца (II) вступает в реакцию с оксидом кремния (IV). MnO + Si02 MnSi03 Силикат марганца (II) удаляется в виде шлака. Существует несколько способов переработки чугуна в чугун. Все они основаны на вышеупомянутых окислительно-восстановительных реакциях. Способ кислородного конвертера.
- Основоположником конвертерного метода изготовления стали является британский ученый Г. Бессемер(1813-1898).Если чугун перерабатывается таким способом в сталь, то процесс окисления примесей осуществляется в большом грушевидном металлическом контейнере, так называемом конвертере(цвет. Рисунок IV).Кислородный конвертер имеет огнеупорную кладку, облицованную изнутри.
Вылейте расплавленное железо из горловины, добавьте металлические обрезки, давление, обогащенный кислородом воздух или под чистым кислородом, впрысните в горловину небольшое количество извести, общая масса которой составляет около 100 тонн. converter. In в этом случае происходит окисление примесей (см. выше).
Главным преимуществом этого метода является то, что он economical. Людмила Фирмаль
To поддерживая температуру в конвертере, не стоит расходовать топливо. Необходимая температура (около 1700°С)достигается в результате экзотермических реакций окисления примесей. При замене воздуха кислородом окисление примесей протекает очень быстро. После окончания процесса конвертор наклоняют, шлак выгружают, а готовую сталь выпускают.
Открытый очаг method. In при производстве стали мартеновским способом примеси окисляются в печи, которая состоит из 2 основных частей: прямоугольной емкости, в которой окисляются примеси, и регенератора (рис.128).Баня покрыта огнеупорным кирпичом и перекрыта сверху сводчатыми потолками. Смесь (чугун, лом) загружают из закрытого загрузочного окна с крышкой с отверстием для наблюдения за состоянием process.
In в задней стенке имеются специальные отверстия для выпуска стали. Воздуха и горючих газов, предварительно нагревается в регенераторе. В открытой печи есть 4 таких регенераторов. Через 2 регенератора проходит газ, образовавшийся в результате сгорания fuel. As в результате стенки обоих регенераторов становятся очень горячими.
Затем измените направление Тсс. Рисунок 128.Мартеновский. Газовый поток: воздух и газ для сжигания, проходящие через нагретый регенератор, и неотапливаемый нагретый газ, образующийся в результате сгорания топлива. Нагретые регенераторы отдают тепло газам и воздуху, поступающим в топку для сжигания и так далее.
Температура в печи поднимается до 1700-1750°C. In в открытой печи, в отличие от кислородного конвертера, воздух(или насыщенный кислородом воздух) проходит не по расплавленному железу, а по нему, поскольку примеси окисляются только с поверхности. Внутри расплавленной массы происходит окисление примесей за счет кислорода оксида железа, содержащегося в железном Ломе.
Иногда к расплавленному железу добавляют железную руду. Основным преимуществом мартеновского метода является то, что процесс переработки чугуна в сталь легко контролируется и используются различные марки стали obtained. In открытые печи удобно обрабатывать железным ломом. Производство стали в электрических сетях furnaces.
In в электрической печи требуемая температура (около 2000°с) достигается преобразованием электрической энергии в тепловую, в основном с помощью дугового метода (рис.129).Этот метод позволяет поддерживать очень высокую температуру. Это позволяет получать высококачественные легированные стали с высокой плавленостью point.
In кроме того, конструкция электропечи значительно дешевле, чем открытой печи. Сталь casting. In и кислород и открытые и электрические печи, сталь получены в жидкости state. To получив заготовку, нужно выполнить ряд операций. Расплавленная сталь из печи выпускается в специальный котел, внутри которого укладывается огнеупорный кирпич.
Сталь выливается из ковша в форму, где она затвердевает. Полученную стальную массу извлекают из кристаллизатора, нагревают и прокатывают на обжимной машине (блюминг). Вопрос 11-13 (стр. 139).Выпуск 6 (стр. 140). Ш мм Рисунок 129.Производство стали в электропечах. 。 。* * *. ..■ 11■. ■.. …… •• — » :».
Смотрите также:
| Металлы в современной технике. Понятие о металлургии | Перспективы получения железа из руд методом прямого восстановления |
| Производство чугуна | Производство алюминия |
