Производство стали - Контрольная работа

В этом сплаве железо является основой (растворителем), а другие элементы - примесями, растворенными в железе. Полезные примеси в основном влияют на свойства кристаллов (зерен), а вредные примеси ухудшают межкристаллические (межзеренные) связи. Такие стали называют углеродистыми. По применяемому основному сырью или технологической схеме сталеплавильное производство имеет два основных этапа развития: 1) прямое получение стали из железных руд так называемым сыродутным процессом, т.е. одноступенчатое производство по схеме железная руда - сталь; 2) получение стали путем рафинирования чугуна, т.е. двухступенчатое производство по схеме железная руда - чугун - сталь. Развитие производства стали путем рафинирования чугуна, обеспечивающее наибольший технический прогресс, в свою очередь имеет три важных этапа развития, на каждом из которых, как правило, использовалось несколько способов получения стали.Их классифицируют по способу производства, назначению, качеству, химическому составу, характеру застывания в изложницах и строению получающегося слитка. Классификация стали и требования к ее составу и качеству обусловлены соответствующими государственными стандартами и техническими условиями. По способу производства сталь может быть мартеновской, конвертерной, электросталью, электрошлакового переплава и полученной другими способами. По назначению можно выделить следующие основные группы сталей: а) конструкционная сталь, которую применяют при изготовлении различных металлоконструкций (для строительства зданий, мостов, различных машин и т.п.). Эта сталь должна иметь хорошие пластические свойства в холодном состоянии, хорошо свариваться, не должна иметь склонности к старению;Выплавка стали обычно сопровождается процессами окисления железа и его примесей, а также процессами разъедания футеровки сталеплавильных агрегатов. В шихте, загружаемой в сталеплавильные агрегаты, всегда имеется большее или меньшее количество загрязнений. Основные источники образования шлака следующие: а) продукты окисления примесей чугуна и лома - кремния, марганца, фосфора, серы, хрома и других элементов;Неметаллическими включениями называют содержащиеся в стали соединения металлов с неметаллами. Неметаллические включения ухудшают не только механические (прочность, пластичность) и другие свойства стали (магнитную проницаемость, электропроводность и др.), так как нарушают сплошность металла и образуют полости, в которых концентрируются напряжения в металле.Технологическую операцию, при которой растворенный в металле кислород переводится в нерастворимое в металле соединение или удаляется из металла, называют раскислением. После операции раскисления сталь называют раскисленной. Такая сталь при застывании в изложницах ведет себя «спокойно», из нее почти не выделяются газы, поэтому такую сталь называют «спокойной». Если же операцию раскисления не проводить, то встали при ее постепенном охлаждении в изложнице будет протекать реакция между растворенным в металле кислородом и углеродом.Легированием называют процесс присадки в сталь легирующих элементов, чтобы получить так называемую легированную сталь, т.е. такую сталь, в составе которой находятся специальные примеси, введенные в нее в определенных количествах для того, чтобы сообщить стали какие-либо особые физико-химические или механические свойства. Сточки зрения влияния на свойства стали легирующие элементы делят на две большие группы: а) 1-я - легирующие элементы, расширяющие ?-область твердых растворов. В эту группу входят как элементы обладающие неограниченной растворимостью в железе (никель, марганец, кобальт), так и элементы, образующие сплавы, в которых гомогенная область непрерывного ряда твердых растворов ограничивается гетерогенной вследствие появления новых фаз (углерода, азота, меди);Материалы, используемые для выплавки стали, принято делить на металлосодержащие (металлошихта, металлодобавки), добавочные (флюсы) и окислители. В качестве металлошихты используют: а) чугун (жидкий или твердый); б) стальной (в некоторых случаях чугунный) лом; в) продукты прямого восстановления железа из железной руды; г) ферросплавы. Также используется продукт прямого восстановления железной руды - металлизированные окатыши (93 - 98 % Fe). В тех случаях, когда в состав завода входят сталеплавильные цехи и доменный цех, чугун в сталеплавильный цех поступает в жидком виде. В отдельных случаях для улучшения состава чугуна применяют методы внедоменной его обработки (для удаления излишних серы, кремния, фосфора).Первым способом массового производства жидкой стали был бессемеровский процесс, предложенный и разработанный англичанином Г.Бессемером в 1856 - 1860 гг.; несколько позже - в 1878 г.За время продувки окисляется углерод, кремний и марганец чугуна и из образующихся окислов формируется кислый шлак.В конвертер для образования основного шлака загружают известь (12 - 18 % от массы металла), заливают томасовский чугун (0,2 - 0,6 % Si; 0,8 - 1,3 % Mn; 2,8 - 3,3 % C; 1,6 - 2,0 % P; <0,08 % S) имеющий температуру 1180

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Классификация стали

2 Сталеплавильные шлаки

3 Неметаллические включения в стали

4 Раскисление и легирование стали

4.1 Раскисление стали

4.2 Легирование стали

5 Шихтовые материалы сталеплавильного производства

6 Конвертерное производство стали

6.1 Конвертерные процессы с донным воздушным дутьем

6.1.1 Плавка в бессемеровском конвертере

6.1.2 Плавка в томасовском конвертере

6.2 Кислородно-конвертерные процессы

7 Мартеновское производство стали

7.1 Разновидности мартеновского процесса

7.1.1 Основной мартеновский процесс

7.1.2 Кислый мартеновский процесс

8 Выплавка стали в электрических печах

8.1 Электрический режим

8.2 Выплавка стали в основных дуговых электропечах

8.3 Выплавка стали в кислых дуговых электропечах

8.4 Выплавка стали в индукционных печах

Заключение

Список использованных источников и литературы