Студопедия — Теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций 1 страница
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций 1 страница






+7 987 1000 333

http://vk.com/aeterna.science

https://twitter.com/aeterna_ufa

г. Уфа, ул. Гафури 27/


 

Содержание

Введение. 5

1 Производство чугуна. 7

1.1 Исходные материалы и подготовка их к плавке. 7

1.2 Основные физико-химические процессы в современных доменных печах. 8

1.3 Продукты доменного производства и области их применения: 9

2 Производство стали. 10

2.1 Физико-химические процессы получения стали. 10

2.2 Процессы производства стали. 10

3 Производство цветных металлов. 14

3.1 Производство магния. 14

3.2 Производство меди. 15

3.3 Производство титана. 16

4 Охрана труда и окружающей среды в металлургическом производстве. 17

5 Строение и основные свойства металлов и сплавов. 19

5.1 Атомно-кристаллическое строение металлов. 19

5.2 Понятие о строении сплавов. 22

5.3 Нагрузки, напряжения и деформации. 23

5.4 Механические свойства. 24

5.5 Теоретическая и техническая прочность. 26

6 Железо и его сплавы.. 28

6.1 Влияние легирующих элементов на свойства стали. 28

6.2 Конструкционные легированные стали, их маркировка и области применения. 31

6.3 Инструментальные стали, их маркировка и области применения. 32

6.4 Твердые сплавы и композиционные материалы.. 33

7 Цветные металлы и сплавы.. 35

7.1.Алюминий и его сплавы.. 35

7.2 Магний и его сплавы.. 35

7.3.Медь и ее сплавы.. 36

7.4 Титан и его сплавы.. 37

7.5 Подшипниковые сплавы и материалы.. 38

8 Неметаллические материалы.. 40

8.1 Классификация, строение и свойства неметаллических материалов. 40

8.2 Типовые термопластичные материалы.. 41

8.3 Типовые термореактивные материалы.. 42

8.4 Резиновые материалы, области их применения. 43

9 Основные конструктивные и технологические характеристики изделия. 44

9.1 Определение детали, размера и понятие о взаимозаменяемости. 44

9.2 Точность обработки и качество обработанной поверхности. 44

10 Основы технологии термической обработки стали. 46

10.1 Виды термической обработки. 46

10.2 Виды отжига. Нормализация стали. 46

10.3 Закалка и отпуск стали. 47

10.4 Термомеханическая обработка стали. 48

10.5 Химико-термическая обработка стали. 49

11 Литейное производство. 51

11.1 Классификация способов изготовления отливок. 51

11.2 Эффективность использования металла. 51

11.3 Сведения о литейных сплавах. 52

11.4 Изготовление отливок из серого, высокопрочного и ковкого чугунов. 53

11.5 Особенности изготовления стальных отливок. 53

11.6 Особенности изготовления отливов из цветных металлов. 54

11.7 Контроль качества отливок. Способы исправления литейных дефектов. 55

12 Основы технологии обработки металлов давлением.. 56

12.1. Классификация способов обработки металлов давлением.. 56

12.2 Пластичность металлов и сопротивление деформированию.. 56

13 Прокатка, прессование и волочение. 58

13.1 Сущность процесса прокатки. 58

13.2 Технологический процесс прокатки. 59

14 Ковка и штамповка. 61

14.1 Сущность процесса ковки. 61

14.2 Сущность процесса горячей объемной штамповки. 62

14.3 Классификация способов холодной штамповки. 63

15 Основы технологии сварочного производства. 66

15.1 Физическая сущность и классификация способов сварки. 66

15.2 Свариваемость однородных и разнородных материалов. 66

15.3 Сварка углеродистых и легированных сталей и чугунов. 66

15.4 Сварка меди, алюминия, титана и их сплавов. 68

16 Пайка металлов и сплавов. 69

16.1 Сущность и схема процесса. 69

16.2. Способы пайки. 69

16.3 Контроль качества сварных и паяных соединений. 70

17 Технология изготовления изделий из пластмасс. 73

17.1 Способы переработки пластмасс в вязкотекучем состоянии. 73

17.2 Классификация резинотехнических изделий. 74

17.3 Понятие о технологии изготовления изделий из резины.. 75

18 Основы технологии обработки конструкционных материалов резанием.. 76

18.1 Способы обработки металлов резанием и классификация движений в металлорежущих станках 76

18.2.Физические явления, сопровождающие процесс резания. Износ и стойкость режущего инструмента. 77

18.3 Принцип классификации металлорежущих станков. 79

18.4 Характеристика метода обработки сверлением и растачиванием.. 79

18.5 Характеристика методов обработки фрезерованием.. 80

18.6 Характеристика методов обработки заготовок зубчатых колёс. 81

19 Обработка заготовок на шлифовальных и отделочных станках. 83

19.1 Характеристика метода обработки шлифованием.. 83

19.2 Технология обработки шлифованием.. 83

19.3 Методы отделки поверхностей. 83

20 Механизация и автоматизация технологических процессов механической обработки. 86

20.1 Автоматизация металлорежущих станков и производства. 86

20.2 Автоматические линии и комплексная автоматизация производства. 88

21 Основы технологии упрочняющей обработки деталей машин. 90

21.1 Качество машин. 90

21.2 Технологические способы упрочняющей обработки деталей машин. 91

21.3.Технологические способы упрочняющей обработки наплавкой, напылением, нанесением покрытий на рабочие поверхности деталей. 92

Список литературы.. 93

 


Введение

Металл является фундаментом цивилизации сейчас и на необозримое будущее. Если проследить за ходом развития промышленности, то можно убедиться, что с ростом цивилизации, благосостояния человеческого общества постоянно увеличивается потребность в металле.

Металлы относятся к числу наиболее используемых компонентов для создания конструкционных материалов, они играют существенную роль в создании машин, аппаратов, сооружений, предметов быта и т.д. При этом металлы в основном используются как основа сплавов или как легирующие добавки и значительно реже в чистом виде. Особенно важное значение имеют такие свойства металлических материалов, как прочность, пластичность, сопротивление усталости, износу, коррозии и т.д., что связано с их атомно-кристаллическим строением, которое в конечном итоге определяется особенностями межатомных связей и энергетическим состоянием электронов, осуществляющих эту связь. Известно, что ряд свойств определяется не только положением в периодической системе и атомно-кристаллическим строением, но и дефектами кристаллического строения.

Металловедческие исследования последних лет показали, что повышение скорости кристаллизации является могущественным средством воздействия на структуру металлов, сплавов и твердых тел вообще.

Большой интерес представляют исследования, направленные на получение различных металлических материалов путем испарения и конденсации в вакууме в виде фольги или заготовок определенной формы, что представляется весьма перспективным для получения различных изделий из тугоплавких, жаропрочных и композиционных материалов для новой техники, которые невозможно изготовить по традиционным технологическим схемам.

Фундаментальные исследования в области защиты металлов от коррозии привели к разработке ряда технологий – нанесение двухслойных металлокерамических покрытий, механоультразвуковая, химико-термическая обработка и др. Все это привело к существенному улучшению свойств материалов.

Технический прогресс в народном хозяйстве и развитие ряда современных отраслей техники требуют создания не только новых конструкционных материалов (высокопрочных, коррозионно-стойких, износоустойчивых и др.) но и принципиально новых методов их обработки.

Большой вклад в развитие науки о материаловедении и технологических методах получения заготовок и их обработки внесли фундаментальные работы русских и советских ученых.

Материаловедение – наука, изучающая связь между составомстроением и свойствами металлических сплавов и неметаллических материалов, а также рассматривающая закономерности их изменения по, влиянием механических, физико-химических и других видов воздействий. Главными материалами в машиностроении и приборостроении являются металлы и сплавы, они составляют 85, 95 % от массы машин. Поэтому в курсе материаловедения им уделяется наибольшее внимание.

Свойства материалов определяются не только химическим составом, но и структурой. Изменять структуру можно различными путями: легированием; гранулированием, деформированием; термической; химико-термической и термомеханической обработками и др. На структуру и свойства помимо этого оказывают влияние высокое давление, вакуум, ультразвук, скорость охлаждения, ядерное облучение, обработка лазером, космические условия и т. д.

Материаловедение базируется на научных основах химии, физики и новейших достижениях в области технологии получения полуфабрикатов и изделий.

Знания основ материловедения необходимы каждому инженеру, работающему в обласш создания и эксплуатации современных машин. Лишь зная свойства маюриалов, можно научно обоснованно выбрать их для того или иного использования, правильно спроектировать технологический процесс их обработки с высокими технико-экономическими показателями.

Металлы – простые вещества, обладающие высокой тепло- и электропроводностью, ковкостью, металлическим блеском, непрозрачностью и другими свойствами, характерными для металлов. Металлы и сплавы на их основе обладают комплексом механических, физических, химических и технологических свойств, обеспечивающих широкое их применение в различных отраслях техники.

Все металлы условно делят на черные (железо и сплавы на его основе – сталь, чугун) и цветные (все остальные).

Большой вклад в развито пауки о металлах (сплавах) внесли труды П. П. Аносова (1799 – 1855), который впервые установил связь между строением стали и ее свойствами, Д. К. Чернова (1839—1921), заложившего основы металловедения Он в 1868 г. открыл структурные превращения в сталях при их нагреве и охлаждении, в 1878 г, им были разработаны основы теории кристаллизации. Большое значение для, дальнейшего развития металловедения имели работы Н. С. Курнакова (1860— 1941) и его школы в области физико-химического анализа металлических сплавов Большой вклад в развитие теории сплавов и изучение превращений, имеющих место при наложении температурного фактора, напряжений, различных видов обработки, внесли работы А. А. Бочвара Н Г. Гудцова, С 1 Кишкина, С Т. Конобеевского, Г. В. Курдюмова, В. Д. Садовского и многих других исследователей.


1 Производство чугуна

1.1 Исходные материалы и подготовка их к плавке

Для производства чугуна в доменных печах необходимо иметь следующие исходные материалы: железные руды, топливо (если оно твердое) и флюсы. Эти исходные материалы называются шихтой.

Железные руды представляют собой оксиды или карбонаты железа и другие соединения. Руда, образованная гематитом ИегОз, называется красным железнякам (содержит железа 55...70%), магнетитом Fe3O4 — магнитным железняком (55...60 % Fe), гидратами оксидов Ре2О3 × nFhO – бурым железняком (37...55% Fe). Руда, состоящая из сидерита РеСОз (карбоната железа), называется шпатовым железняком (30...40 % Fe). На основе железной соли титановой кислоты FeTiO3 (ильменита) в сростках с обычным магнетитом образуются титано-магнетитовые руды (36,8 % Fe и 31,8 % Ti). В состав железных руд входят также и образующие пустую породу оксиды: SiO2, A12O3, СаО и MgO. Примеси руд делятся на полезные (Mn, Cr, Ni, V, W, Mo) и вредные (в основном Р и S), приводящие к хладно- и красноломкости металла соответственно.

Установлено, что доменный процесс становится рациональным при доле железа в шихте не менее 60...61 %. Поэтому подготовка руд к плавке является важнейшим этапом современного металлургического производства. Руды дробят и измельчают, после чего их сортируют и обогащают.

Обогащение руд осуществляют следующими способами: промывкой, обжигом, магнитной сепарацией, флотацией и гравитацией. Продукты обогащения подразделяются на концентрат (более 60% Fe) и хвосты – отходы с малой долей железа.

Рисунок 1. Схема доменной печи шахтного типа

Концентрат подвергается окускованию. Результатом первого способа окускования – агломерации – является кусковой пористый офлюсованный материал – агломерат, второго способа – окатывания – окатыши (офлюсованные шарики диаметром 10...15 мм).

Основным топливом для доменной плавки служит кокс – продукт сухой перегонки каменного угля коксующихся сортов при температурах 900... 1100° С без доступа воздуха. Как частичные заменители кокса могут быть использованы природный газ, мазут или пылевидное топливо.

Пустая порода вместе с флюсами образует жидкий шлак. Флюс придает шлаку необходимые состав и свойства, благодаря чему обеспечиваются заданный режим работы печи и очистка чугуна от серы. В качестве флюса используют известняк СаСОз или доломитизированный известняк.

1.2 Основные физико-химические процессы в современных доменных печах

Доменная печь представляет собой шахтную печь круглого сечения объемом 2 тыс. м3 и более (рис. 1.1). Стальной кожух выложен изнутри огнеупорным материалом 3. Колошник цилиндрической формы служит для загрузки печи шихтой, доменный (колошниковый) газ удаляется через газоотводы 2. Горячий газ, нагревая шихту, охлаждается и в районе колошника имеет температуру всего 300...400 °С.. Агломерат, известняк и кокс подаются на колошник через засыпной аппарат 1. Шахта печи представляет собой расширяющийся книзу конус, что обеспечивает свободное перемещение шихты сверху вниз по мере ее расплавления. В распаре шихта плавится и объем ее уменьшается, в заплечиках образуется губчатое железо. Заплечики, имеющие форму усеченного конуса, сужаются книзу. Это необходимо для удержания твердой шихты в распаре и шахте. Губчатое железо каплями стекает в горн, в процессе перемещения оно насыщается углеродом.

Цилиндрический горн состоит из двух зон: верхней (фурменной) и нижней (металлоприемник). В верхней зоне установлены фурмы 4, через которые подается горячий воздух (дутье) и топливо (жидкое, пыле- или газообразное), температура здесь достигает 2000 °С. В нижней зоне собираются жидкий чугун и расплавленный шлак, которые выпускают через чугунную 6 и шлаковую 5 летки в ковши.

Доменный процесс относят к восстановительному противоточному процессу. Совершается взаимодействие опускающихся сверху вниз шихтовых материалов с поднимающимся снизу вверх потоком нагретых восстановительных газов.

При сжигании топлива в доменной печи первым процессом является сгорание углерода раскаленного кокса в небольших объемах вблизи фурм, при этом образуется диоксид углерода СО2. Вследствие воздействия высокой температуры и отсутствия твердого углерода кокса СО2 неустойчив, поэтому конечная стадия горения углерода может быть записана так:

2С + О2 - 2СО + Q, (1)

Так возникает конечный продукт горения кокса – оксид углерода СО.

Второй процесс характеризуется восстановлением железа, марганца, кремния, фосфора, серы и других элементов. Восстановителями являются СО, Н2 (образующийся в результате воздействия углерода на влагу дутья в виде водяного пара) и твердый углерод С. Восстановление оксидов железа газами называется косвенным, а твердым углеродом – прямым.

Восстановленное в доменной печи железо активно поглощает углерод (науглероживается) и другие элементы, что приводит к образованию чугуна:

3Fe + 2CO - FesC + CO2 + Q, (2)

Насыщенное углеродом железо имеет пониженную (до 1150...1200°С) в сравнении с чистым железом (1539°С) температуру плавления, что повышает экономическую эффективность процесса.

Жидкий чугун стекает вниз и собирается в горне. Пустая порода, известняк и кокс при опускании вниз попадают в зону более высоких температур и на уровне распара расплавляются и образуют жидкий шлак.

В получаемом чугуне кроме железа содержатся полезные (Мп и Si) и вредные (S и Р) примеси. Марганец восстанавливается твердым углеродом.

Часть кремния растворяется в чугуне, а часть остается в шлаке.

Фосфор, как и железо, полностью восстанавливается в доменной печи
и переходит в металл.

В доменном процессе удалению серы из металла придается большое значение. Сера вносится в печь коксом (основная доля) и железорудными материалами. Часть серы удаляется в виде газов, большая же часть входит в состав шлака в виде CaS и FeS, последний растворяется в чугуне. Поэтому главная задача удаления серы из чугуна (десульфурация металла) заключается в том, чтобы перевести ее в нерастворимые в железе соединения в присутствии шлака.

1.3 Продукты доменного производства и области их применения:

Главной продукцией доменного производства являются чугуны. Чугуны разделяются на передельные, литейные и специальные. Передельные чугуны выпускаются трех видов: для сталеплавильного (марки Ш и П2) и литейного (ПЛ1 и ПЛ2) производств; фосфористый (ПФ1, ПФ2 и ПФЗ); высококачественный (ПВК1, ПВК2 и ПВКЗ). Доля углерода в этих чугунах составляет в среднем 4 %.

Для производства фасонных чугунных отливок выпускаются литейные чушковые чугуны: обычные (маркировка Л) и рафинированные магнием (ЛР).

Специальные чугуны, или ферросплавы, применяются для раскисления и легирования сталей. К ним относятся сплавы железа с кремнием и марганцем: зеркальные чугуны, ферросилиции ферромарганцы.

Качество чугунов может быть улучшено внедоменной обработкой в ковшах, направленной на удаление серы и кремния.

Побочными продуктами доменной плавки являются шлак и колошниковый газ.

Из доменного шлака изготовляют шлаковые блоки, цемент, кирпичи, шлаковату, шлакоситаллы и др., для чего его подвергают мокрой грануляции (быстрому охлаждению в воде).

Колошниковый газ в больших объемах используется в качестве газообразного топлива для нагрева воздухонагревателей доменных печей, водяных и паровых котлов, для отопления мартеновских и нагревательных печей.

Выплавка чугуна в доменных печах является самым распространенным и производительным процессом по сравнению с другими процессами получения чугуна. Доменный процесс широко механизирован и автоматизирован.

К основным показателям работы доменных печей относятся: коэффициент использования полезного объема печи (КИПО), представляющий отношение полезного объема к среднесуточнойпроизводительности, и удельный расход кокса. На передовых предприятиях КИПО имеет среднее значение 0,56, удельный расход кокса составляет 360...400 кг на тонну выплавляемого чугуна.

В исследовательских организациях в содружестве с передовыми металлургическими предприятиями ведутся работы по совершенствованию доменных печей на базе современной вычислительной техники. В результате анализа комплексных параметров, выбора критериев теплового состояния разработано математическое описание процесса доменной плавки. На его основе создается автоматизированная система управления работой доменной печи. Создаются системы комплексной автоматизации процесса доменной плавки с использованием ЭВМ.


2 Производство стали

2.1 Физико-химические процессы получения стали

Для выплавки стали используются следующие исходные материалы: металлошихта, металлодобавки, флюсы и окислители.

Основная масса металлошихты – это передельный чугун и стальной лом. В состав металлошихты могут входить также продукты прямого восстановления железа из руд, ферросплавы.

Основное назначение передела чугуна в сталь – это снижение содержания в нем углерода, кремния, марганца и фосфора путем окисления и перевода их в шлак или газы.

Металлодобавки в виде ферросплавов вводятся в сталь для ее раскисления и легирования.

Флюсами (добавочными материалами) служат известняк, боксит и плавиковый шпат. Известняк способствует возникновению шлака, а боксит и плавиковый шпат – его жидкотекучести.

Для окислительных процессов источником кислорода является газовая фаза (газообразный кислород, печная, атмосфера) или твердые окислители (железная руда, агломерат, окатыши, прокатная окалина).

Железо при взаимодействии с кислородом окисляется.

Газы-окислители печной атмосферы, взаимодействуя с металлом, окисляют и другие элементы, растворённые в металле.

Окисление примесей также может происходить растворённым в металле кислородом.

Элементы с большим химически сродством к кислороду, чем железо, окисляются оксидом железа, содержащимся в шлаке.

В сталеплавильном агрегате под шлаком (преимущественной FeO и СаО) и при сравнительно невысокой температуре удаляется фосфор (дефосфорация металла).

Когда окисление примесей почти завершено, начинают образовываться оксиды железа. Растворяясь в стали, они повышают содержание в ней кислорода. Это способствует возникновению трещин при пластическом деформировании стали. Поэтому проводят раскисление стали путем ввода элементов (раскислителей) с большим сродством к кислороду. Образующиеся оксиды удаляются в шлак. В качестве раскислителей используют кремний (в виде ферросилиция), марганец (ферромарганец), алюминий и щелочноземельные металлы (ЩЗМ). В сталеплавильных агрегатах применяют глубинное (внутрь металла) раскисление.

В агрегатах с окислительной атмосферой (конвертеры, мартеновские печи, например) иногда используется диффузионное (на шлак) раскисление

В шлаке резко сокращается содержание FeO, что способствует получению более качественной стали.

В случае необходимости плавку может завершать легирование: тогда в сталь вводят легирующие элементы.

Установлено, что получение стали из железорудного сырья составляет 57%, а с учётом утилизации отходов – 63%.

Ежегодная мировая выплавка стали достигает 700.... 750 млн.т.

2.2 Процессы производства стали

Основой конвертерного получения стали является обработка жидкого чугуна газообразными окислителями. Химическая теплота экзотермических реакций окисления примесей и физическая теплота жидкого чугуна полностью обеспечивают процесс.

Современные кислородные конвертеры (преобразователи) изготовляются из стального листа. Изнутри конвертер футерован основными огнеупорными материалами (магнезитовый или хромомагнезитовый кирпич, магнезитовый порошок или доломит). Футеровка выдерживает без дополнительной обработки до 2000 плавок.

Через горловину загружают шихтовые материалы, отводят образующиеся газы, сливают шлак и ремонтируют футеровку. Слив стали проводят через отверстие для выпуска стали. Раздельный слив металла и шлака необходим, так как при этом исключается переход из шлака в металл серы и фосфора.

Конвертер поворачивается вокруг своей горизонтальной оси на цапфах при помощи приводных механизмов. Рабочее положение конвертера вертикальное. По вертикальной оси конвертера сверху опускается охлаждаемая водой фурма, по которой под давлением 1,6... 1,8 МПа подаётся технически чистый кислород. Вместимость кислородных конвертеров 50...500 т.

В конвертерном производстве стали 70...85% металлошихты составляет жидкий чугун, остальное - лом.

Продувка конвертера прекращается по достижении заданного химического состава и требуемой температуры металла. Время продувки конвертера вместимостью 300 т составляет 12...20 мин. Для отбора проб конвертер наклоняют; на это 6 мин.

Одновременно с выпуском стали проводится еераскислениеи легирование ферромарганцем, ферросилицием и алюминием, а также легирующими элементами. Эти операции проводятся либо в конвертере, либо в ковше. Иногда раскислители вводят в струю металла при выпуске
плавки.

Последними операциями плавки являются слив металла и затем шлака, а также осмотр футеровки, их продолжительность 5... 10 мин.

Таким образом, передел чугуна в сталь в кислородном конвертере емкостью 300 т составляет в среднем 35 40 мин, что обеспечивает очень высокую производительность процесса – 400...500 т/ч стали. Производительность мартеновских печей и электропечей составляет около 80 т/ч. В кислородно-конвертерных цехах выпуск стали на одного работающего на 30...50 % больше, чем в мартеновских цехах.

В настоящее время разработаны модели и алгоритмы конвертерного процесса, позволяющие контролировать и регулировать ход плавки.

Мартеновский процесс более универсальный по составу металлошихты значительно уступает кислородно-конвертерному по производительности, трудоемкости и капитальным затратам.

Мартеновский процесс передела чугуна в сталь осуществляется в пламенной отражательной печи, оснащенной системой регенерации, направленной на использование теплоты отходящих при горении газов для подогрева воздуха и газообразного топлива.

Топливом для мартеновских печей служат природный газ или мазут.

Проходя через предварительно нагретые насадки, воздух и газ нагреваются до 1000... 1200°С. При сгорании топлива в рабочем пространстве возникает факел с температурой 1800... 1900°С, достаточной для рас плавления шихты. Кроме того, температура факела обеспечивает нагрев металла до 1600... 1650 °С, что создает условия для выпуска стали и разливки ее. Раскаленные продукты сгорания (дымовые газы) попадают в шлаковики, в которых улавливаются частицы плавильной пыли и шлака, а затем в левые регенераторы. В них газы разогревают насадки. Охлажденные до 500...600° С дымовые газы из регенераторов проходят по боровам, через котел-утилизатор 9 и устройство для очистки газов 10, а затем удаляются с помощью дымовой трубы 11. При достаточном охлаждении насадок правых регенераторов и нагреве левых изменяют направление движения газов с помощью перекидных клапанов 8. Циклы повторяются.

В зависимости от огнеупорных материалов, из которых выполнены под, стены и свод рабочего пространства, мартеновские печи делятся на основные и кислые (динасовый кирпич, кварцевый песок, молотый кварцит). Наибольшее распространение получила плавка стали в мартеновских печах с основной футеровкой, так как в них можно перерабатывать металлошихту со значительным содержанием серы и фосфора и получать качественную сталь.

В зависимости от загружаемых в печь материалов мартеновский процесс делится на скрап-процесс и скрап-рудный процесс.

 


Рисунок 3 Схема мартеновской печи

Более прогрессивный скрап-процесс характеризуется применением шихты следующего состава: стальной скрап (основная часть), чушковый чугун (25...45%) и другие компоненты.

На под печи с помощью завалочных машин загружают скрап и вперемежку с ним известняк или известь. После этого загружается чугун.

Роль шлака при мартеновской плавке велика. Еще при плавлении шихты из печи выпускается так называемый первичный «сбегающий» шлак, уносящий образовавшиеся оксиды.

Главной операцией плавки в мартеновских печах является кипение металла вследствие окисления углерода. Избыточный углерод вводится в ванну с чугуном. Кипение приводит к выравниванию температуры и химического состава ванны; удалению из металла газов, вредных примесей и неметаллических включений. Также поднимается уровень шлака. Тогда отключают подачу топлива, над ванной снижается давление, что позволяет проводить «скачивание» шлака более высокой основности, вместе с которым уходит большая часть фосфора и часть серы. Через некоторое время в печь подается топливо, и шлак оседает. Для более полного удаления фосфора и серы вновь наводится уже высокоосновный шлак. В случае необходимости сталь легируют. Периоды кипения, раскисления и легирования называют еще общим периодом р а финирования стали.

Общая продолжительность плавки в основных мартеновских печах вместимостью 180...600 т составляет 6 10,5ч. В настоящее время постепенно отказываются от старых и малопроизводительных однованных мартеновских печей.

Повышения эффективности мартеновского производства добиваются применением двухванных мартеновских печей. Работают они непрерывно, но загрузка шихты и выпуск стали осуществляется периодически.

Двухванная печь имеет достаточный объем ванны вместимостью каждого плавильного пространства 250 или 300 т.

Преимущества двухванных печей: высокая производительность, более ритмичная работа мартеновского цеха, в 4...6 раз меньший расход топлива.

Электросталеплавильный процесс более совершенный, чем кислородно-конвертерный и мартеновский, поэтому он находит все большее применение. Это определяется возможностью получения качественной и высоколегированной стали; практически неограниченным сортаментом выплавляемой стали; использованием для нагрева металла электрической энергии.

При производстве стали в электропечах используются следующие шихтовые материалы: металлическая часть, шлакообразующие, окислители, добавочные материалы (раскислители и легирующие) и науглероживающие компоненты. Основную часть металлошихты составляет металлический лом. В последние годы в состав металлической части шихты все шире включают металлизированные окатыши и губчатое железо, что позволяет получать более высококачественную сталь.







Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 502. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

ПУНКЦИЯ И КАТЕТЕРИЗАЦИЯ ПОДКЛЮЧИЧНОЙ ВЕНЫ   Пункцию и катетеризацию подключичной вены обычно производит хирург или анестезиолог, иногда — специально обученный терапевт...

Ситуация 26. ПРОВЕРЕНО МИНЗДРАВОМ   Станислав Свердлов закончил российско-американский факультет менеджмента Томского государственного университета...

Различия в философии античности, средневековья и Возрождения ♦Венцом античной философии было: Единое Благо, Мировой Ум, Мировая Душа, Космос...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Функциональные обязанности медсестры отделения реанимации · Медсестра отделения реанимации обязана осуществлять лечебно-профилактический и гигиенический уход за пациентами...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия