Технико-экономическая характеристика отдельных способов производства стали - Курсовая работа

2 I.Понятие сталь, ее классификации и применение….………………..……………………..…3 II.Основные способы производства стали ……………...………………………………….….5 1.Конвертерный способ. 5 2.Мартеновский способ 9 3.Электросталеплавильный способ .13 а) выплавка стали в кислых электродуговых печах………………………………….....13 б) плавка с рафинированием в ковше печным шлаком………………………………....14 в) плавка стали в индукционной печи…………………………………….……………...14 4.Разливка стали 15 а) разливка по изложницам...…………………………………………………………......15 б) способ непрерывной разливки стали……………………………………………….....16 в) затвердевание и строение стальных слитков……………………………………........17 III.Пути повышения качества стали……………..………………………...………………….18 1.Обработка жидкого металла вне сталеплавильного агрегата. 18 2.Производство стали в вакуумных печах. 20 б) производство стали в вакуумных дуговых печах. 22 4.Электронно-лучевая плавка……………………………………………………………....23 5.Легирование стали………………………………………………………………………...24 IV.Особенности размещения предприятий по производству стали……..………………….26 V.Технико-экономические показатели данных технологических процессов, рыночные аспекты их применения и перспективы развития…………………………………………….27 VI.Показатели качества продукции данных технологических процессов и форма организации производства как современный уровень развития нашей цивилизации…..…28 Заключение 29 Список литературы……………………………………………………………………………..30 Введение Металлургическое производство возникло на заре развития человеческого общества. Такие металлы, как железо, медь, серебро, золото, ртуть, олово и свинец, нашли свое применение еще до нашей эры. Еще в середине 70х годов прошлого столетия академик Патон Б.Е. назвал двадцатый век «железным», не согласиться с ним невозможно. 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. Эти сплавы образуют большую группу чугунов и сталей. В современной металлургии основными способами выплавки стали являются кислородно-конвертерный, мартеновский и электросталеплавильный процессы. Сталеплавильный процесс является окислительным процессом, так как сталь получается в результате окисления и удаления большей части примеси чугуна - углерода, кремния, марганца и фосфора. 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. Различия между этими группами заключаются в допускаемом содержании вредных примесей ( в первую очередь серы и фосфора), а также в особых требованиях по содержанию неметаллических включений и т.п. Поведение металла при кристаллизации в изложницах зависит от степени его раскисленности - чем полнее раскислена сталь, тем спокойнее кристаллизуется слиток. По способу производства: 1) по типу агрегата - конвертерная ( в том числе кислородно-конверторная, бессемеровская, томасовская), мартеновская, электросталь, сталь электрошлакового переплава и т.д.; 2) по технологии - основная и кислая мартеновская, основная и кислая электросталь, обработанная вакуумом, синтетическими шлаками, продувкой инертными газами и т.п.; 3) по состоянию - в твердом состоянии (губчатое железо - продукт прямого восстановления), в электролитическом - (продукт электролиза железосодержащих материалов), в порошкообразном ( продукт процессов распыления на мельчайшие капли жидкой стали), в тестообразном ( продукт сыродутного, кричного, пудлингового процессов, продукт процесса «Астон-Байерс»), в жидком, литом (продукт конверторного, мартеновского и т.п. процессов). Добавление этих металлов повышает твердость, прочность и устойчивость при высоких температурах (жаропрочность) стали. 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. В связи с этим шлак должен быть надлежащим образом подготовлен для усвоения и удержания оксидов примесей; Во многих сталеплавильных процессах служит передатчиком кислорода из печной атмосферы к жидкому металлу; В мартеновских и дуговых сталеплавильных печах через шлак происходит передача тепла металлу; Защищает металл от насыщения газами, содержащимися в атмосфере печи. Конвертерный способ Производство стали в кислородных конвертерах Кислородно-конвертерный процесс представляет собой один из видов передела жидкого чугуна в сталь без затраты топлива путем продувки чугуна в конвертере технически чистым кислородом, подаваемым через фурму, которая вводится в металл сверху.