Steel: stålfremstillingsprosessen og metoder. Produksjonsteknologi stål

Stål produkter, selv på bakgrunn av aktiv formidling av høyfast plast beholde sin posisjon i markedet. Carbon legeringer med forskjellige egenskaper benyttes i instrumentet og bilindustrien, konstruksjon og industri. Den unike kombinasjon av elastisiteten og styrken til materialet gjør fordelaktig fra et synspunkt av langsiktig drift. Følgelig produktene vare lenger og koster mindre å vedlikeholde. Men dette er ikke alle fordelene besatt av stål. Fremstilling av stål ved bruk av moderne teknologi gjør det mulig for metallkonstruksjonen og gi ytterligere egenskaper.

Generell informasjon om produksjonsteknologier

Den viktigste oppgave er å sikre den teknolog prosess i hvilken emnet blir redusert karboninnhold og forskjellige urenheter slik som svovel og fosfor. Grunnlaget for preformen rager jern. Det er verdt å merke seg at for produksjon av råjern ovner dukket opp i middelalderen, mens den første produksjonen av stål ble realisert bare i 1885, og til denne dag legering produksjonsmetoder for å utvikle og forbedre. Forskjellige tilnærminger til prosessen hovedsakelig på grunn av karbon-oksidasjonsprosessen.

Som utgangsmateriale anvendes er støpejern. Den kan anvendes i fast eller smeltet form. Den kan også brukes jernprodukter, hvis fremstilling ble utført ved direkte reduksjon. Nesten alle metoder for å produsere stål i en eller annen form også gi raffineringsprosessen fra forurensninger. For eksempel, gir en omformer teknologi dem med blåser oksygen.

omformer metode

Med denne metoden som grunnlag kan brukes smeltet jern samt urenheter og avfall i form av malm, skrapmetall og forandring. Komprimert luft tilføres gjennom de teknologiske åpningene på ferdiglaget fundament, som bidrar til gjennomføring av kjemiske reaksjoner. Også er involvert i prosessen med termisk påvirkning ved hvilken oksygenet og oksydasjon av urenheter. Av særlig betydning er egenskapene og ovnsanlegg, der stålet er bearbeidet. Fremstilling av stål kan forekomme i aggregater med forskjellig foring - de vanligste metodene for beskyttelse av stålkonstruksjoner og dolomitt ildfast stein masse. I henhold til den type omformer som foring metode også delt på to måter: Thomas og Bessemer.

Thomas metode

Et trekk ved denne metode er den omhyggelig behandling av jerninneholdende opp til 2% fosforurenheter. Med hensyn til foring art, dens implementert med kalsiumoksid , og magnesium. Med denne løsningen slaggdannende elementer er utstyrt med et overskudd av oksider. Fosfor forbrenningsprosess er en av de viktigste kilder til termisk energi i dette tilfellet. For øvrig, forbrenningen av 1% fosforinnholdet øker temperaturen i ovnen ved 150 ° C. Thomas legeringer har lavt karboninnhold og ofte er brukt som teknisk jern. I fremtiden er det laget av wire, taktekking jern , og så videre. N. Dessuten kan ved fremstilling av stål (jern) brukes til å produsere fosfor slagg for ytterligere anvendelse som gjødsel på jord med høy surhet.

Bessemer metode

Denne metoden innebærer behandling av substrater som inneholder en liten mengde av svovel og fosfor. Men det er kjent og høyt silisiuminnhold - ca 2%. Under blåsingen i første omgang, oksidasjon av silisium, noe som bidrar til intens varme. Som et resultat, ble ovnstemperaturen øket til 1600 ° C. jern oksydasjon finner sted raskt samt forbrenning av karbon og silisium. Når Bessemer stålfremstillingsprosessen metode gir deg fullstendig overgang av fosfor i stål. Alle reaksjoner i ovnen går fort - et gjennomsnitt på 15 minutter. Dette skyldes det faktum at oksygen blåses gjennom laget av støpejern basen reagerer med passende stoffer, i hele volumet. Ferdig stålet kan inneholde en høy konsentrasjon av jern monoksid i oppløst form. Dette trekk vedrører ulempene med prosessen, ettersom den totale kvaliteten av metallet blir redusert. Av denne grunn er teknologi anbefales før helling raskislivat legeringer med spesielle komponenter i form av ferromangan, ferrosilisium eller aluminium.

Komme i åpne ovner

Hvis i tilfelle av BOF metallproduksjon som omfatter tilveiebring vyzhiga luft med oksygen, krever den åpne ildstedet prosess inkorporering inn i prosessen med rustne jernholdig malm og skrap. Av disse materialer er oksygen dannet jernoksyd, noe som også bidrar til karbon utbrenning. Den samme ovn omfatter en basestruktur smeltebeholderen som lukker den ildfaste murvegg. Også det gir flere kameraer regeneratorer gi forvarming av luft masse og gass. Regenererende enhetene er utstyrt med spesielle dyser laget av ildfaste murstein.

Som omformere, åpen peis plavilniki funksjon med jevne mellomrom. Som etablering av nye partier av avgiften, dvs. jern base og stål produsert i etapper. Komme i gang er langsom, fordi behandlingen av jern tar ca 7 timer, men med åpen ovner gjør det mulig å justere de kjemiske egenskapene til legeringen ved å innføre jerntilskudd i forskjellige forhold -. Malm og skrap blir brukt til dette formål. Ved siste fase av dannelsen av metall ovnsdriften er stanset, blir slagget helles, hvoretter syrefjerner tilsettes. Forresten, i en slik ovn kan fremstilles og legert stål.

elektrotermisk metode

Til dags dato er det elektrotermisk produksjon av stål regnes som den mest effektive. Således, i sammenligning med åpen-ovner og omformeren, denne teknikken gjør det mulig for mer nøyaktig å kontrollere kvaliteten av stål - blant annet ved å regulere den kjemiske sammensetning. Det fortjener spesiell oppmerksomhet og samhandling ovnen kamre med luft. Electrothermal teknologi for produksjon av stål gir minimal tilgang på luft, forårsaker de andre fordeler som allerede er. For eksempel gjør det mulig å minimalisere akkumulering av jern monoksid og fremmede partikler i legeringen, og også for å tilveiebringe mer effektiv utbrenning av fosfor og svovel.

Høytemperatur-betingelser ved 1650 ° C gjør det mulig å utføre smelte slagg problem som krever termiske effekter ved høyere krefter. Også kan utføres i elektriske ovner legering av stålet på grunn av ildfaste metaller, blant wolfram og molybden. Det er imidlertid en alvorlig feil i denne metode for fremstilling av stål. Brukte ovner krever store mengder energi, noe som gjør den til den mest kostbar prosess.

Avhengighet av egenskapene til det metallelement basen

Ytelsen av stålet er definert ved settet av kjemiske elementer som var blitt gitt legering under fremstillingen. En av de viktigste komponentene av hvilken aktive metall finner sin grunnleggende egenskaper som hardhet og styrke, er karbon. Jo høyere den er, jo mer pålitelig stålet. Mangan silisium liten innflytelse på kvaliteten på materialet ikke har, men bruken er nødvendig i produksjonen av visse karakterer i stål for å utføre deoxidation prosessen. Den negative effekten på dannelsen av produktene har en svovel og fosfor. Avhengig av hvilken teknikk utført kvittering, kan stålsammensetningen har forskjellige konsentrasjoner av disse elementer. I alle tilfeller øker svovel den skjørheten av metallet, og også reduserer egenskapene til styrke og duktilitet. Fosfor, i sin tur, gir stålet kald sprøhet, som under drift kan uttrykkes frigjøringsgrad.

stål bearbeidingsteknikker

Det er ikke alltid den endelige prosessen med dannelse av metallkonstruksjonen er fullført etter hovedmottaks. Deretter, for å forbedre egenskapene ved produktet kan bli anvendt ytterligere behandlingsanordning. Slike metoder inkluderer deformering i form av smiing, pressing og valsing. Dette hjelper på produksjonstrinn for å danne et kompleks av nødvendige tekniske trekk, som vil ha et ferdig stål. Fremstilling av stål på utgangen gir en plastisk struktur, og dermed de viktigste behandlingsteknikker er ganske variert. Derfor, i tillegg til deformasjonsherding kan anvendes fremgangsmåter for gløding og normalisering.

konklusjon

Steel forbundet med pålitelighet og holdbarhet. I tilfelle av denne type kvalitetsprodukter kjennetegn berettiget. For eksempel visse karakterer gi ganske høy kvalitet styrke og elastisitet. Avhengig av hvilken teknologi ble utført for å skaffe, kan anvendelse av stål være rettet mot å opprettholde hardhet, evne til å motstå dynamiske belastninger og så videre. D. Den mest hensiktsmessige når det gjelder tekniske egenskaper tillater metallet å motta en elektrotermisk prosess. Men på samme tid er det også den dyreste, så for denne prosedyren er tydde til kun i spesielle tilfeller - for etablering av spesialstål.