В каких печах сталь не производят

Обновлено: 18.05.2024

Преимущества выплавки сталей в электропечах в следующем:

1. В быстром нагреве и плавлении шихты;

2. В точном регулировании температуры металла;

3. В возможности создания любой атмосферы (окислительной, восстановительной, нейтральной или вакуума) в печи;

4. В возможности выплавки стали и сплавов любого состава;

5. В более полном раскислении металла с образованием минимального количества неметаллических включений (продуктов раскисления).

Электропечи применяют для выплавки качественной стали с низким содержанием вредных примесей (особенно серы), включая высоколегированные и специальные стали. Для выплавки стали применяют дуговые и индукционные электрические печи.

Производство стали в дуговых электропечах (рис.1.4). Ёмкость дуговых электропечей (ДЭП) – от 3 до 300 т. Питаются трехфазным электрическим током. Имеют три (по числу фаз) графитовых электрода, проходящих через свод в камеру печи. Между электродами и шихтой возникает дуга, расплавляющая металл. Рабочее напряжение 180…600 В, сила тока 1…10 кА. Длина дуги регулируется автоматически путём вертикального перемещения электродов.

В металлургических цехах обычно используют дуговые печи с основной футеровкой, а в литейных – с кислой.

Рис.1.4. Схема трехфазной дуговой печи: 1 – механизм поворота печи; 2 – загрузочное окно; 3 – электроды; 4 – свод; 5 – корпус; 6 – жёлоб для выпуска стали; 7 – под; 8 - разливочный ковш.

Существуют две технологии плавки стали в основных ДЭП:

а) Методом переплава. Применяют для получения легированных сталей из отходов машиностроительных заводов. Шихта – отходы из легированных сталей. Плавка идет без окисления примесей, так как легированные отходы имеют низкое содержание фосфора, кроме этого шихта должна иметь меньшее, чем в выплавляемой стали содержание марганца и серы. В процессе выплавки в печь не загружают железную руду, условия для кипения ванны отсутствуют. Однако в процессе плавки за счет кислорода воздуха некоторые примеси (Al. Mn, Si, Ti, Cr) окисляются. Кроме этого шихта может содержать оксиды, поэтому после расплавления шихты металл раскисляют, удаляют серу, наводят основный шлак, при необходимости науглероживают и доводят металл до заданного химического состава. Раскисление проводят ферросилицием, алюминием и коксом, при этом оксиды легирующих элементов восстанавливаются и переходят из шлака в металл.

б) Методом окисления примесей. Чаще применяют для производства конструкционных углеродистых сталей. Шихта – стальной лом, чушковый передельный чугун, кокс или электродный бой (для науглероживания металла) и известь. Процесс плавки методом окисления примесей заключается в следующем:

1. Укладывают плотно в печь шихту;

2. Опускают электроды до лёгкого соприкосновения с шихтой, подложив под нижние концы электродов куски кокса (для более плавного зажигания дуги);

3. Включают ток и ведут процесс плавки, который делится на окислительный и восстановительный периоды.

Окислительный период начинается во время плавления шихты: за счёт кислорода воздуха, оксидов шихты и окалины окисляются Mn, Si, P, C и Fe. Образующиеся оксиды этих элементов вместе с СаО формируют железистый оснóвный шлак, способствующий удалению фосфора из ванны. Фосфор удаляется в течение первой половины окислительного периода (пока металл ещё сильно не прогрелся) по реакции

Соль (FeO)₃ ·P₂O₅ разлагается при высоких температурах, поэтому, во избежание обратного перехода фосфора в металл, первичные железистые шлаки богатые фосфором скачиваются на 60 – 70 %, и наводятся новые шлаки добавкой в печь руды и извести. Кальций извести образует в шлаке с фосфором более прочное соединение по реакции

После того, как ванна хорошо разогрелась, начинается окисление углерода (кипение), при этом ускоряется нагрев ванны, удаление из металла газов, неметаллических включений и фосфора. Шлак вспенивается, уровень его повышается, печь наклоняют в сторону рабочего окна, и шлак удаляют. Руду и известь добавляют 2 – 3 раза, также 2 – 3 раза скачивают черный железистый шлак, при этом резко снижается количество фосфора. Когда содержание углерода достигает значения меньше заданного на 0,1 %, кипение прекращают и полностью удаляют шлак из печи. На этом заканчивается окислительный период.

Восстановительный период плавки включает в себя раскисление металла, перевод максимально возможного количества серы в шлак, доводку химического состав металла до заданного и подготовку его к выпуску.

После удаления окислительного шлака в печь подают ферромарганец для обеспечения заданного содержания Mn в стали, а также производят науглероживание (до 1,5 %), если выплавляют высокоуглеродистые стали (для этого в ванну вводят электродный бой, антрацит, кокс).

Затем наводят шлак, загружая в печь флюс (известь, плавиковый шпат, шамотный бой). После расплавления флюса и образования шлака вводят раскислители (молотый кокс, ферросилиций). Раскислители медленно проникают через слой шлака, восстанавливая в нем оксид железа:

2FeO + Si = Fe + SiO₂.

При этом содержание FeO в шлаке снижается, и FeO согласно закону распределения начинает переходить из металла в шлак (диффузионное раскисление). По мере снижения содержания FeO в шлаке его цвет изменяется, он становится почти белым. Раскисление под белым шлаком длится 30 – 60 мин. В белом шлаке высокое содержание CaO (до 55 – 60 %) и низкое содержание FeO (до 0.05 %), что способствует интенсивному удалению серы из металла.

По ходу плавки берут пробы для контроля химического состава, при необходимости вводят соответствующие ферросплавы. По достижении требуемого химического состава и температуры выполняют окончательное раскисление стали алюминием и силикокальцием. Затем выпускают сталь в ковш.

При выплавке легированных сталей легирующие элементы в виде ферросплавов вводят в строгой последовательности, определяемой сродством элементов к кислороду: Ni, Mo – в окислительный период, Cr – в восстановительный период, Si, V, Ti – как легко окисляемые – перед выпуском стали в ковш.

Расход электроэнергии и графитовых электродов на 1 т выплавляемого металла составляет соответственно 500…750 кВт·ч/т и 6…9 кг/т.

Плавка стали индукционных электропечах. Ёмкость индукционных печей (ИЭП) составляет от 0,5 кг до 25 т. ИЭП работают по принципу обычных трансформаторов (рис.1.5): при пропускании переменного тока через первичную обмотку индуктора 2 вокруг неё создаётся магнитное поле. Переменное магнитное поле наводит во вторичной обмотке (загруженный металл 4) вихревые токи Фуко, которые нагревают и плавят металл.

Преимущества ИЭП перед ДЭП:

1) Отсутствие дуги позволяет выплавлять металл с малым содержанием углерода и газов;

2) Возникающие электродинамические силы перемешивают жидкий металл, способствуя выравниванию химического состава и всплыванию неметаллических включений;

3) Имеют небольшие размеры, поэтому могут помещаться в специальные камеры с любой атмосферой и вакуумом.

Рис.1.5. Схема индукционной тигельной печи: 1 – тигель; 2 – индуктор; 3 – съёмный свод; 4 – металл.

1) Низкая стойкость футеровки;

2) Шлак нагревается теплотой металла и его температура невелика для интенсивного протекания процессов между шлаком и металлом

В ИЭП возможны два метода плавки:

1) Методом переплава. Шихта – легированные отходы, химический состав которых соответствует химическому составу выплавляемого металла.

2) Методом сплавления. Шихта – железо и скрап с добавкой ферросплавов.

Обычно ИЭП имеют кислую футеровку. Основную футеровку применяют при выплавке сталей и сплавов с высоким содержанием Mn, Ni, Ti и Al.

Технология плавки: Тщательно подбирают шихту по химическому составу, укладывают её на дно тигля, расплавляют, и после этого на поверхность металла загружают шлаковую смесь. Основное назначение шлака – уменьшить тепловые потери металла и угар легирующих элементов, защитить от насыщения газами. В кислой печи после расплавления и удаления плавильного шлака наводят шлак из боя стекла (SiO₂). Металл раскисляют ферросилицием, ферромарганцем и алюминием перед выпуском из печи.

В маркировке легированных сталей буквой Г

Чугун переделывается в сталь в различных по принципу действия металлургических агрегатах: мартеновских печах, кислородных конвертерах, электрических печах.

Сталь, содержащая в своём составе углерод, марганец,

кремний, серу и фосфор называется …

Б) углеродистой.

Г) с особыми свойствами.

Углеродистые стали содержат в своем составе углерод до 2,14%, марганец (до 0,8%), кремний (до 0,35%), серу (до 0,06%) и фосфор (до 0,07%)

В маркировке углеродистой конструкционной стали обыкновенного

Качества, поставляемой по химическому составу, впереди

маркировки ставится буква …

Б) Б.

Г) буква не пишется.

Стандартом предусмотрено три группы сталей: А, Б, В. При этом, стали группы А поставляются только по механическим свойствам, стали группы Б – только по химическому составу, а стали группы В – одновременно и по механическим свойствам, и по химическому составу

У углеродистой конструкционной стали обыкновенного

Качества, поставляемой по механическим свойствам, впереди

А) А.

6. Углеродистые стали, содержащие до 0,25% углерода

называются …

А) низкоуглеродистыми.

Г) с повышенным содержанием углерода.

Углеродистая сталь подразделяется на низкоуглеродистую (до 0,25% углерода) , среднеуглеродистую (от 0,25 до 0,6% углерода) и высокоуглеродистую (до 0,25% углерода) .

В углеродистых инструментальных сталях впереди маркировки

ставится буква …

В) У.

Инструментальную углеродистую сталь (ГОСТ 1435-90) маркируют буквой У (углеродистая) и цифрой, характеризующей среднее содержание углерода в десятых долях процента - У7 (углеродистая сталь, содержащая 0,7% С), У8, У9 и т. д

Сталь, в состав которой вводят специальные элементы для

придания ей требуемых свойств, называется …

А) легированной.

Стали, в состав которых вводят специальные элементы для придания требуемых свойств, называются легированными. По количеству легирующих элементов стали делят на 3 группы: - низколегированные - содержание л. э. до 2, 5%; - среднелегированные - л. э. от 2, 5% до 10 %. - высоколегированные – л. э. более 10%.

Сталь, в которой легирующих элементов содержится свыше

10%, называется …

Г) высоколегированной.

По количеству легирующих элементов стали делят на 3 группы: - низколегированные - содержание л. э. до 2, 5%; - среднелегированные - л. э. от 2, 5% до 10 %. - высоколегированные – л. э. более 10%.

У быстрорежущих сталей впереди маркировки ставится

буква …

Г) Р.

В начале марки легированных сталей могут также присутствовать дополнительные обозначения:

Р — быстрорежущая ; Ш — шарикоподшипниковая; А — автоматная ; Э — электротехническая.

11.У высококачественных сталей в конце маркировки

А) А.

Буква «А» в конце марки является признаком высококачественной стали. Например, сталь 40ХНМ – качественная, а 40ХНМА – высококачественная

Коррозионностойкие (хромистые) стали содержат хрома

не менее …

При добавлении к стали хрома менее 12 % ее коррозионная стойкость не повышается: она остается на уровне обыкновенных углеродистых сталей. Однако введение в сталь хрома в количестве более 12 % делает ее стойкой к коррозии в атмосфере и в большинстве других промышленных средах. Стали с содержанием хрома более 12 % называют коррозионностойкими или, как часто их называют, нержавеющими сталями

13.К сталям и сплавам с особыми физическими и химическими свойствами относится …

Б) магнитная.

К группе сталей с особыми физическими и химическими свойствами относятся: магнитные и немагнитные, обладающие высоким электрическим сопротивлением, особыми тепловыми свойствами, нержавеющие жаропрочные и окалиностойкие

В маркировке легированных сталей буквой Г

обозначают …

Г) марганец.

Условные буквенные обозначения основных легирующих элементов приведены ниже.

А – азот, Б – ниобий ,В – вольфрам ,Г – марганец ,Д – медь , Е – селен ,К – кобаль, Л – бериллий, М – молибден , Н – никель, С – кремний, Т – титан, Ф – ванадий, Х – хром, Ц – цирконий ,Ч – РЗМ ,Ю – алюминий, Ш – магний

© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.014)

Хорошими литейными свойствами обладает и хорошо

Ко́вкий чугу́н — условное название мягкого и вязкого чугуна, получаемого из белого чугуна отливкой и дальнейшей термической обработкой. Используется длительный отжиг, в результате которого происходит распад цементита с образованием графита, то есть процесс графитизации, и поэтому такой отжиг называют графитизирующим.

15. Серый чугун маркируется …

Маркировка чугуна Чугун маркируется буквами СЧ и циферками, главная из которых характеризует предел прочности чугуна данной марки при растяжении

16. Ковкий чугун маркируется …

Ковкий чугун – Ковкими называют чугуны, в которых графит имеет хлопьевидную форму. Несмотря на свое название, они никогда не подвергаются ковке. Конфигурация детали из ковкого чугуна определяется формой отливки. Ковкие чугуны маркируют «К» – ковкий, «Ч» – чугун и цифрами.

Задания

«Маркировка сталей»

1. Определить виды сталей и их состав: Ст 5, Сталь75, У12,

2. Составить формулу стали, в которой содержится: углерода –

0,35%. Сталь углеродистая, конструкционная, качественная.

3. Из какой стали изготовляют зубила?

1№ Ст 5- Углеродистая сталь.Буквами Ст обозначают углеродистые стали обыкновенного качества, цифра 5 - указывает условный номер марки стали

Сталь75- конструкционная углеродистая качественная сталь с содержанием углерода 0.75%

У12- содержит в среднем 1.2 % углерода, буква У показывает, что сталь углеродистая.

Р10К5Ф5- содержит 1.5% углерода, 0.5% кремния , 0.4% марганца 0.4% никеля, относится к инструментальной быстрорежущей стали.

30ХГТ содержит 0.28% углерода , 0.27% кремния, 1% марганца, 0.3% никеля, 0.035% серы, относится к конструкционной легированной стали .

3№ Зубила - сталь сталь У7 (У7А) или У5 (У8А). (0,7 % или 0,8 %углерода).
Лучше из 7ХФ, 8ХФ (добавлен порядка по проценту хром и ваннадий).

БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«ОРЛОВСКИЙ ТЕХНИКУМ АГРОБИЗНЕСА И СЕРВИСА»

РАССМОТРЕНО Цикловой методической к комиссией Протокол №__________________ От «__»______________________2019 ______________Петухова Е.Г.

УТВЕРЖДАЮ Зам .директора по учебной работе _________________Павликова Л.Н. «__»___________________2019

Билет №3

«Производство стали. Классификация и маркировка сталей»

1. Сталью называется сплав железа с углеродом, в котором углерода содержится …

А) от 2,14% до 6,67%.

Сталью называется сплав железа с углеродом, в котором углерода содержится не более 2,14%.

В каких печах сталь не производят?

В) кислородных конверторах.

До́менная печь, до́мна — большая металлургическая вертикально расположенная печь шахтного типа для выплавки чугуна и ферросплавов из железорудного сырья.

Марте́новская печь (марте́н) — плавильная печь для переработки передельного чугуна и лома чёрных металлов в сталь нужного химического состава и качества.

Производство стали в кислородных конвертерах. Кислородно-конвертерныйпроцесс – выплавка стали из жидкого чугуна в конвертере с основной футеровкой и продувкой кислородом через водоохлаждаемую фурму.

Производство стали в электропечах. Электросталеплавильное производство - это получение качественных и высококачественных сталей в электрических печах, обладающих существенными преимуществами по сравнению с другими сталеплавильными агрегатами

Углеродистая сталь С– 0,05–2,0; Si– 0,15–0,35; Mn– 0,3–0,8; S– до0,06, Р– до0,07.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

В каких печах сталь не производят?

Задание 3

1. Определить виды сталей и их состав: Ст 1кп, У11А, Сталь 55, Р18,

2. Составить формулу углеродистой конструкционной стали

обыкновенного качества №6.

3.Из какой стали изготовляют молотки?

Задание 4

1. Определить виды сталей и их состав: Сталь 60Г, Ст 0, У13А,

2. Составить формулу стали, в которой содержится: углерода – до

1%, хрома – до 1%, вольфрама – до 1%, марганца – до 1%.

3. Из какой стали изготовляют ножницы по металлу?

Задание 5

1. Определить виды сталей и их состав: БСт 3, У10А, Сталь 45,

2. Составить формулу углеродистой инструментальной

высококачественной стали, с содержанием углерода 1,1%.

3. Из какой стали изготовляют напильники?

Задание 6

Определить виды сталей и их состав: ВСт 5, Сталь 35, У12А, Р9, 12ХН3А.

2. Составить формулу высококачественной стали, в которой

содержится: углерода – 0,40%, хрома – до 1%, никеля 2%,

молибдена – до 1%.

3. Из какой стали изготовляют свёрла?

Задание 7

Определить виды сталей и их состав: Ст 2пс, Сталь 50, У13А,

Составить формулу углеродистой инструментальной

высококачественной стали, в которой содержится углерода

3. Из какой стали изготовляют метчики?

Задание 8

1. Определить виды сталей и их состав: БСт 2, Сталь 65, У8А,

2. Составить формулу углеродистой конструкционной

качественной стали, в которой содержится углерода 0,25%.

3. Из какой стали изготовляют плашки?

Задание 9

Определить виды сталей и их состав: БСт 6сп, Сталь 40, У10А,

обыкновенного качества, спокойной, №5.

3. Из какой стали изготовляют развёртки?

Задание 10

Определить виды сталей и их состав: Сталь 30, Ст 1кп, У8,

Составить формулу стали, в которой содержится: углерод -

до 1%, вольфрам -6%, молибден – 5%. Сталь быстрорежущая.

ТЕСТ №4

«Цветные металлы и сплавы»

Какой металл не является цветным?

Какой из перечисленных цветных металлов является

самым легкоплавким?

Какой из перечисленных цветных металлов имеет

наименьшую плотность?

наилучшую электропроводность?

5. Сплав меди с цинком называется …

6. В марке латуни Л90 цифра показывает …

А) средний процент олова в сплаве.

Б) средний процент свинца в сплаве.

В) средний процент меди в сплаве.

Г) средний процент алюминия в сплаве.

Сплав меди с различными элементами (кроме цинка)

называется …

8. В марке бронзы БрАЖ 9-4 содержится…

А) азота 9%, железа 4%, меди 80%.

Б) алюминия 9%, железа 4%, меди 87%.

В) железа 9%, алюминия 4%, меди 87%.

Г) алюминия 1%, железа 9%, меди 4%.

Алюминиевый сплав, содержащий в своём составе медь,

кремний и марганец, называется …

Дюралюмины маркируются буквой Д, после которой

стоит цифра, обозначающая …

А) средний процент меди в сплаве.

Б) средний процент кремния в сплаве.

В) условный номер сплава.

11. Сплавы на основе алюминия и кремния называются …

Антифрикционные материалы на основе олова и свинца

называются …

13. В маркировке припоя ПОС-90 цифра обозначает …

В) температура плавления припоя.

Г) свинца и олова 90%.

Медноникелевый сплав, содержащий в своём составе

добавки железа и марганца до 1%, называется …

Твёрдые сплавы в своём составе имеют такие цветные

металлы как …

А) вольфрам, титан, тантал, кобальт.

Б) никель, хром, марганец, кремний.

В) ванадий, хром, молибден, никель.

Г) марганец, кремний, медь, ванадий.

Какой цветной металл (сплав на его основе) используется

3. Из какой стали изготовляют отвёртки?

Преподаватель ________________________

РАССМОТРЕНО Цикловой методической комиссией Протокол №__________________ От «__»______________________2019 ______________Петухова Е.Г.

УТВЕРЖДАЮ Зам .директора по учебной работе _________________Павликова Л.Н. «__»___________________2019

Билет №4

Какой из перечисленных цветных металлов является

Самым легкоплавким?