|
|
|
НМетАУ
Национальная Металлургическая Академия Украины
Кафедра технологического
проектирования
Курсовая работа
По дисциплине "Введение в специальность"
На тему: "Производство стали"
Выполнил:
Студент группы ПМ - 99
Брез А. П.
Проверил:
Проф. Друян В. М.
Содержание
.
стр1. Введение
2. Производство стали
2.1 Шлаки сталеплавильных процессов
2.2 Основные реакции сталеплавильных процессов
2.2.1 Окисление углерода
2.2.2 Окисление и восстановление Mn
2.2.3 Окисление и восстановление Si
2.2.4 Окисление и восстановление P
2.2.5 Десульфация стали
2.2.6 Газы в стали
2.2.7 Раскисление стали
3. Производство стали в конвертерах
3.1 Кислородно-конвертерное процесс с верхней продувкой
3.2 Кислородно-конвертерное процесс с донной продувкой
3.3 Конвертерный процесс с комбинированной продувкой
4. Производство стали в мартеновских печах
5. Производство стали в электропечах
5.1 Выплавка стали в кислых электродуговых печах
5.2 Способы интенсификации выплавки стали в большегрузных печах
5.3 Плавка стали с рафинированием в ковше печным шлаком
5.4 Плавка стали в индукционной печи
6. Разливка стали
6.1 Разливка стали в слитки
7. Пути повышения качества стали
7.1 Обработка жидкого металла вне сталеплавильного агрегата
7.2 Производство стали в вакуумных печах
7.3 Производство стали в индукционных печах
7.4 Производство стали в вакуумных дуговых печах
7.5 Плазменно-дуговая плавка
8. Заключение
9. Список рекомендуемой литературы3
3
3
4
4
5
5
5
5
6
6
7
8
10
10
11
12
13
13
14
14
15
15
15
16
18
18
19
20
21
22
Введение:
Металлы относятся к числу наиболее распространенных материалов, которые человек использует для обеспечения своих жизненных потребностей. В наши дни трудно найти такую область производства, научно-технической деятельности человека или просто его быта, где металлы не играли бы главенствующей роли как конструкционного материала.
Металлы разделяют на несколько групп: черные, цветные и благородные. К группе черных металлов относятся железо и его сплавы, марганец и хром. К цветным относятся почти все остальные металлы периодической системы Д. И. Менделеева.
Железо и его сплавы являются основой современной технологии и техники. В ряду конструкционных металлов железо стоит на первом месте и не уступит его еще долгое время, несмотря на то, что цветные металлы, полимерные и керамические материалы находят все большее применение. Железо и его сплавы составляют более 90 % всех металлов, применяемых в современном производстве.
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.
Производство 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; V2O5 и др.), основные (CaO; MgO; FeO; MnO и др.) и амфотерные (Al2O3; Fe2O3; Cr2O3; V2O3 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 и др.
Основные реакции сталеплавильных процессов.
Сталь получают из чугуна и лома методом окислительного рафинирования (т. е. очищения). Кислород для окисления содержащихся в них примесей (углерода, марганца, кремния, фосфора и др.) поступает либо из атмосферы, либо из железной руды или других окислителей, либо при продувки ванны газообразным углеродом.
Окисление углерода. Особенность окисления углерода заключается в том, что продуктом этой реакции является газообразный СО, который, выделяясь из металлической ванны в виде пузырей, создает впечатление кипящей жидкости. Реакцию окисления углерода, растворенного в металле можно написать в следующем виде:
[C] + [O]={CO}; K=
где [C]; [O] - концентрации растворенных в металле углерода и кислорода.
Как следует из уравнения для константы, при заданном значении рсо произведение концентрации углерода и растворенного кислорода есть величина постоянная. Следовательно, от концентрации углерода зависит концентрация кислорода в металле. Чем выше содержание углерода в металле, тем ниже содержание кислорода в нем и наоборот.
1 2 3 4 ... последняя
|
|
|
|
 |
НА САЙТЕ: |
|
