Bazele producției metalurgice

Bazele producției metalurgice.

1.Materialy utilizate pentru producția de metale și aliaje.

Pentru producția de metale și aliaje utilizate minereu, fluxuri, combustibili și materiale refractare.

Industrial numit minereu roca din care o anumită dezvoltare expedient a tehnologiei pentru a extrage metale și compușii acestora.

- materiale încărcate fluxuri în cuptorul de topire, pentru a forma un compus cu punct de topire scăzut de rocă sterilă sau concentrat și cenușă de combustibil (zgură).

Combustibili în cuptoare de topire este de cocs, gaz natural, gaz de furnal.

Materiale refractare utilizate pentru fabricarea captuseala interioara a cuptoarelor metalurgice si acoperire pentru oale de turnare a metalului topit. Acoperirea trebuie să fie format dintr-un tip de oxid cu un flux (bazic, acid sau neutru). Altfel, distrugerea stratului.

Numirea fluxului. Exemplu.

Fondanți în producția de metale utilizate pentru separarea metalului topit din rocă sterilă sau concentrat sau cenușă de combustibil.

Zgura formată este mai puțin densă decât metalul, prin care se ridică la suprafață și supus ștergerii.

Deoarece producția de fontă este aplicat CaCO3 sau dolomitic calcar conținând CaCO3 și MgCO3. deoarece zgura trebuie să conțină o cantitate necesară de oxizi de bază (CaO, MgO).

Numirea de cocs. Noțiuni de bază.

În producția de furnal de cocs joacă rolul de combustibil. Cocsul este obținut pe plante de cocs prin distilarea uscată fără aer de clase de cocsificare a cărbunelui la 1000 0 C. Cox cuprinde 80-88% carbon, 8-12% cenusa, 2-5% umiditate, 0,5 - 1,8% sulf 0.02-0 2% fosfor și 1-2% componente volatile. Coca-Cola ar trebui să fie de 25-60 mm, iar dimensiunile trebuie să fie suficient de puternică pentru a nu să se prăbușească sub influența materiilor prime.

4.Naznachenie. refractarelor refractarelor Dopustimyesochetaniya cu fluxuri. Exemplu.

Refractare sunt folosite pentru a proteja suprafețele cuptoarelor metalurgice și polonice în contact cu metalul topit la temperaturi ridicate, presiuni și influențe chimice ale metalului și zgura. Refractare sunt de bază, acide și neutre. O combinație de numai același tip de materiale refractare și de flux (adică acid la acid, bazic la bază), apar altfel distrugerea stratului refractar.

Astfel, de exemplu, se aplică o combinație a unui flux acid care conține SiO2 oxid acid. refractar acid, de exemplu nisip de cuarț, cu un conținut de 95% SiO2.

Fier - aliaj fier-carbon, cu o concentrație de carbon mai mare de 2,14%.

Fonta [C] = 4 - 4,25%

Fonta [C] = 2,75-3,25%.

Materiile prime utilizate pentru producerea de fontă.

Când minereu de fier topirea fierului folosit, combustibil și fluxuri.

Minereul de fier conține fier în compuși diferiți:

• Sub formă de oxizi
• hidroxizi
• Carbonații, etc.,
• și gangă constând în principal din oxizi de Si, Mg, Al, Ca și altele.

Pentru a minereurilor de fier se referă magnetit Fe3 O4 (55-60% Fe), hematita Fe2 O3 (55-60% Fe). limenit (care cuprinde hidratii de oxizi de fier 2Fe2 O3 * 3H2O), siderit (conținând FeCO3 30-40%).

La fabricarea fontei este aplicat CaCO3 sau dolomitic calcar conținând CaCO3 și MgCO3. deoarece zgura trebuie să conțină o cantitate necesară de oxizi de bază (CaO, MgO).

Combustibilul în producția de cocs este de fier. oferind temperatura corespunzătoare pentru reducerea oxizilor de fier.

proces Aglomerarea este după cum urmează:

Charge format din minereu de fier (40-50%), calcar (15-20%), revenirea aglomeratului fine (20-30%), amenzi de cocs (4-6%), umiditate (6-9%), sinterizate la sinterizare mașină la o temperatură de 1300-1500 0 C. în timpul sinterizării minereului îndepărtat contaminanților (sulf și arsen) se descompun carbonați și transformă materialul poros fluxate cocoloașe - aglomeratului.

Rezumatul principiul de bază al furnalului. furnal Schema care indică temperaturile.

Rezumatul principiul de bază al furnalului este contracurent. lot netopit se execută în jos furnalul, care trece printr-o serie de reacții chimice. Metalul topit se ridică și menține astfel condițiile pentru reacțiile pe întreaga înălțime a furnalului. simplifică astfel procesul prin eliminarea necesității pentru crearea artificială a condițiilor necesare pentru apariția fiecărei reacții, fiecare proces chimic găsește orizontul.

Reaction carbon ardere cocs.

Reducerea 10.Uravnenie de fier într-un furnal.

produse de furnal.

Fonta - folosit întreprinderi constructoare de mașini pentru producerea de piese turnate în formă.

• feroaliaje domeniu - aliaje de fier cu siliciu, mangan și alte elemente. Aplicată la incandescenta și alierea oțelului.
• Produși secundari - zgură și gazul de furnal. Din zgură produsă ciment, lână de zgură. gaz de furnal este utilizat drept combustibil pentru încălzirea aerului alimentat în furnal.

Oțel - Fe din aliaj cu C ([C] <2.5%)

Oțel inoxidabil ([C] <0,6

REZUMAT redistribuire proces metalurgic de fier în oțel.

REZUMAT proces de topire de fier în oțel este de a reduce concentrația de carbon și îndepărtarea impurităților nocive, prin oxidarea selectivă și tranziția lor în zgură sau gaz.

Granitsarazdela zgură - oțel.

Granița asigurată de metalul topit și zgura au densitate diferite și insolubile unul în celălalt.

Repere din oțel pereplavachuguna.

Prima etapă: de topire și de încălzire a taxei de metal. Oxidarea fierului. După îndepărtarea fosforului. Pentru o îndepărtare mai completă a fosforului a fost adăugat în zgură metal topit care conține CaO. Din cauza sa adăugat lipsa de FeO în minereu metalic sau țunder (sub formă de zgură).

A doua etapă: fierberea baia de metal, Fe din FeO la recuperarea dioxidului de carbon. La bule pop-up crește impuritățile aderente la aceasta (flotație). Prin îndepărtarea sulfului din metal la zgură. Cu cât temperatura, mai activă sulful este îndepărtat.

Etapa a treia: a deoxidization de oțel (recuperarea Fe FeO).

reacția 16.Himicheskaya oxidării fierului în timpul topirii fontei în oțel.

2Fe + O2 ® 2FeO + 527.36 kJ / mol;

17.Protekanieosnovnyh reacții chimice și fenomene fizico-chimice pe scena amestecului de topitură și încălzirea metalului topit.

2FeO + Si ® SiO2 + Fe + 330 kJ / mol;

5FeO + 2P ® P2 O5 + 5Fe + 226 kJ / mol

FeO + Mn = MnO + Fe + 123 kJ / mol.

anhidridă fosfor - compus instabil. Acesta este forțat să iasă din metalul topit prin CaO:

2P + 5FeO + 4CaO 4CaO * P2 O5 + 5Fe

La reflux metalic următoarele reacții apar:

FeO + C = CO + Fe - 153.93 kJ / mol

FeS + CaO = CaS + FeO (în zgură)

FeS + CaO = CaS + FeO (la metalul - zgură).

19.Suschnost dezoxidare din oțel, două metode principale de dezoxidare.

REZUMAT dezoxidare constă în reducerea oxidului de fier dizolvat în metalul lichid. Dezoxidare poate fi realizată în două moduri:

oțel ucis dezoxidat cu ture într-un cuptor sau oală de turnare.

Fierberea oțel obținut prin dezoxidarea parțială. deoxidization său continuă în timpul răcirii lingoului. CO standuri de oțel, ajutând la al scoate din hidrogen și azot sub formă de bule, cauzând ei „fierbe“.

Oțel echilibrat. Oțel, care dezoxidare continuă în cuptor și în răcirea lingoului.

Steel alierea este realizată pentru a conferi proprietățile dorite. Dacă doparea se realizează elementele a căror afinitate cu oxigen este mai mică decât cea de fier (Ni, Co, Mo, Cu). ele pot fi administrate în orice moment de topire. De obicei, elementele de aliere sunt introduse împreună cu taxa. Dacă doparea se realizează elementele a căror afinitate față de oxigen mai mare decât cea a fierului (Si, Mn, Al, Cr, V, Ti, etc.), acestea sunt introduse în metal, după sau simultan cu agenții de reducere, după topire, și, uneori, direct în oala de turnare .

Caracteristici lingouri structura calm, fierbere și oțel echilibrat.

Oțel Killed se solidifica fără izolarea gazelor. În partea superioară a cavității contracție se formează, iar în partea de mijloc - lejeritatea axială.

lingouri din otel de fierbere cavități contracție dispersate prin bule de gaz. Când gazul de rulare bule sunt sudate. Carbon, sulf și fosfor flux adus la suprafață, ceea ce face calitatea sa deteriorat. Prin urmare, în timpul rulării se taie doar partea de sus.

Lingourile sunt structuri de oțel echilibrate în partea superioară a ramă de oțel, iar în partea de jos - bun. Segregarea în partea de sus a barelor aproape de segregarea de oțel a ucis, lingouri necalmat din oțel, dar nu au cavitatea de contracție.

Principalele metode de turnare din oțel.

Top mucegai - metal este turnat direct din oala de turnare (utilizat pentru oțeluri carbon convenționale).

Când turnare sifon de otel umple mai multe matrițe (utilizate în turnarea de înaltă calitate și oțeluri aliate).

La turnarea continuă a oțelului este alimentat continuu printr-o oală de turnare într-o soluție răcită cu apă fără fund mucegai - mucegai, partea de jos, care este recuperată lingoului solidifică.

Metode de îmbunătățire a calității oțelului.

Pentru prelucrarea metalelor zgură sintetică. O zgură sintetică ce conține 55% CaO, 40% Al2 O3 și puțin SiO2. MgO și minimum FeO, este topit într-un cuptor electric și turnat pe fundul oalei de turnare. Apoi, turnat într-un oțel oală de turnare. In timpul agitarii oțelul și suprafața zgurii a interacțiunii lor crește rapid și reacția dintre ele trece mult mai repede. Acest lucru îmbunătățește ductilitatea și tenacitatea oțelului.

ESR. Topiți este supus retopirea într-un cuptor, și laminate în bare rotunde metalice. picăturile de metal topit trece prin zgură primar încălzit de un curent electric.

Vacuum - retopire cu arc. Este folosit pentru a îndepărta gazele din incluziunile metalice și nemetalice. Procesul are loc în cuptoarele cu arc de vid cu electrozi consumabili. Atunci când se aplică tensiune între electrodul consumabil - catod și piesa de prelucrat, - un anod arc. Puternic răcire lingou și încălzirea topit baie de metal arc lingou promova solidificare dirijată. Ca rezultat, impuritățile nemetalice sunt concentrate în partea superioară a lingoului, iar cavitatea de contracție este mică. Lingourile obținute VAR au proprietăți mecanice ridicate și uniformitatea compoziției chimice.