Железоуглеродистые сплавы. Выплавка стали и чугуна

Железоуглеродист. наз. сплавы, в кот. основн. компонент. явл. железо и углерод. В зав. от содерж. углерода. подраздел. две группы - чугуны и стали.

Чугуном наз. железоуглеродистый сплав, содерж. более 2% углерода, а сталью - сплав, содерж. до 2% углерода.Углерод – важн. примесь стали, так как от кол-ва его зав. прочность, тверд. и пластичн. стали. В состав стали также вход. кремний, марганец, сера и фосфор. Эти примеси обычно попад. в сталь в процессе ее выплавки.Чугун выплавляется в домнах. Печь раб. по принципу противотока. Сверху загруж. руда, флюсы и кокс, а снизу подается воздух. Кокс служит для нагрев. и расплавл. руды, а также участв. в восстановл. железа из окислов руды. В коксе д. б. мин. серы и фосфора. Флюсы (известняки, кремнеземы) необход. для получ. шлаков. При сгорании топлива образ. окись углерода, кот. и явл. гл. восстановителем железа.Чтобы получить сталь из чугуна надо уменьш. в нем кол-во углерода, марганца, серы и фосфора. Сталь получ. в кислородных конверторах, мартеновских печах и электропечах.Мартеновское прои-во менее производительное, чем конверторное, но лучше регулируется процесс, использ. чугунные чушки и металлолом. Мартен это регенеративная пламен. печь.Сталь выс. кач-ва выплавляют в дуговых и индукцион. электропечах. Два периода при выплавке электростали: окислит. (выгорают Si, Mn, C, Fe) за счет кислорода, воздуха и оксидов шихты; восстановит. — раскисление стали, удаление серы. Для этого вводят флюс, состоящий из извести и плавикового шпата.Индукцион. плавка примен. обычно для переплавки сталей и получ. высоколегиров. и спец. сталей в усл. вакуума или спец.регулируемой атмосферы.

33. Устройство и работа доменной печи. Домен. печь имеет стальной кожух, вылож. внутри огнеупорным шамотным кирпичом. Раб. про-во печи включ. колошник 6, шахту 5, распар 4, заплечики 3, горн 1, лещадь 15. В верхн.части колошника наход. засыпной аппарат 8, через кот. в печь загруж. шихту. Шихту взвешивают, подают в вагонетки 9 подъемника, кот. передвиг. по мосту 12 к засыпному аппарату 8 и, опрокидываясь, высып. шихту в приемн. воронку 7 распределителя шихты. При опускании малого конуса 10 засыпного аппарата шихта попад.в чашу 11, а при опускании больш. конуса 13 – в домен. печь, что предотвращ.выход газов из домен. печи в атмосферу. Для равномерн.распредел. шихты в домен. печи малый конус и приемн. воронка после очередной загрузки поворачиваются на угол, кратный 600.При работе печи шихтовые материалы, проплавляясь, опускаются, а через загрузочн. устр-во в печь подаются новые порции шихты в таком кол-ве, чтобы весь полезн. объем печи был заполнен. Полезн. объем печи – это объем, заним. шихтой от лещади до нижн. кромки больш. конуса засыпного аппарата при его опускании. Соврем.е доменные печи имеют полезн. объем 2000 – 5000 м3. Полезн. высота домен. печи достигает 35 м.В верхн. части горна наход. фурменные устр-тва 14, через кот.в печь поступ. нагретый воздух, необход.для горения топлива. Воздух нагрев. для уменьш. потерь теплоты и сниж. расхода кокса. Воздух поступ. в домен. печь из воздухонагревателя, внутри кот. имеется камера сгорания и насадка. Насадка выложена из огнеупорн. кирпичей, так что между ними образ. вертик. каналы. В камеру сгорания к горелке подается очищ. от пыли доменный газ, кот. сгорает и образ. горячие газы. Газы, проходя через насадку, нагревают ее и удаляются через дымов. трубу. Затем подача газа к горелке прекращ. и через насадку пропускается воздух, подав. турбовоздуходувной машиной. Воздух, проходя через насадку, нагрев. до темпер. 1000 – 12000С и поступает к фурменному устройству 14, а оттуда через фурмы 2 – в раб. про-во. Домен. печь имеет неск. воздухонагревателей: в то время как в одних насадка нагрев., в др. насадка отдает теплоту холодн. воздуху, нагревая его. После охлажд. насадки воздухом нагреватели переключаются.

34. Продукция черн. металлургии: передельн. чугун, литейн. чугун, домен. ферросплавы, стальн.слитки и прокат.

Передельн. чугун, использ. для передела на сталь, содер­ж. 4, 0-4.4 % С; до 0, 6-0, 8% Si; до 0, 25-1, 0% Mn; 0, 15-0, 3% Р и 0, 03-0, 07% S. Некот. марки чугуна, предназнач. для передела в сталь в конвертерах, имеют пониж. до 0, 07% содержание фосфора. До 90% всего выплавляемого чугуна приходится на чугун передельный.

Литейн. чугун, предназнач. для прои-ва фасонных отли­вок способами литья на машиностроит. заводах, имеет повыш. содерж. кремния (до 2, 75-3, 25%).

Ферросплавы — сплавы железа с повыш. содер. марганца, кремния, ванадия, титана и др. металлов. Их примен. для раскисления и прои-ва легирован. сталей.

Стальн. слитки, получ. в изложницах или кристаллизаторах, подвергают обработке давл. (прокатке, ковке). Прокат использ. непосредств. в конструкциях (мостах, зданиях, железобетонных кон­струкциях, железнодор. путях, станинах машин и т.д.), в кач. заготовок для изготовл. деталей резанием и заготовок для послед. ковки и штамповки.

Форму попереч. сеч. прокатан. металла наз. профи­лем. Совокупн. различн.профилей разн. размеров наз. сор­таментом. Сортамент прокатываемых профилей раздел. наслед. группы: заготовки, сортовой прокат, листовой прокат, трубы и спе­ц. виды проката.

Спец. виды проката — колеса и оси железнодорожных вагонов, кольца, зубчат. колеса, периодические профили и т.п. Периодич. профилем наз. прокатанную заготовку, форма и площадь сечения кот. периодич. измен. вдоль оси.