Перспективные методы производства стали

Курсовой проект - Разное

Другие курсовые по предмету Разное

лектрических дуг при этом аккумулируется жидким металлом, он перегревается и в нем расплавляется оставшаяся твердая шихта. По мере непрерывного увеличения слоя жидкого металла электроды автоматически поднимаются кверху.

Окислительные процессы начинаются уже в период расплавления шихты за счет окислителей, введенных в шихту во время загрузки. После полного расплавления шихты в печь с помощью специальной загрузочной машины равномерными порциями вводят окислители. При этом начинается окисление углерода и кипение металла, обусловленное выделением из металла окиси углерода. При кипении ванны происходит перемешивание и удаление растворенных в металле газов (водорода, азота). Окисляется и переходит в шлак фосфор. Шлак вспенивается и самотеком удаляется из печи через рабочее окно или печь слегка наклоняют в сторону рабочего окна и шлак скачивают деревянными гребками в шлаковый ковш, установленный на тележке под печью.

Вместе со шлаком удаляется и фосфор. После скачивания 60 - 70 % шлака в печь вновь вводят шлакообразующие.

Образующийся новый шлак ускоряет процессы дефосфорации стали. Углерод окисляется в течение всего окислительного периода. Скорость окисления углерода и интенсивность кипения ванны регулируют добавками железной руды.

В последнее время значительное увеличение скорости окислительных процессов достигается продувкой металла газообразным кислородом.

В течение всего окислительного периода берут пробы стали для определения содержания в ней углерода, фосфора и других элементов.

Во время окислительного периода наряду с окислением вредных примесей происходит окисление и потеря полезных компонентов- марганца, хрома, ванадия, вольфрама, титана. В стали остаются растворенные сера и кислород, ухудшающие ее свойства. Удаление кислорода и серы из стали, а также корректировка ее химического состава и температуры достигаются при помощи раскисления.

Раскисляющие добавки, выбираемые в зависимости от марки стали, растворяются в металле и взаимодействуют с растворенным в нем кислородом. Образующиеся при этом окислы всплывают на поверхность металла и поглощаются шлаком. Для доведения содержания углерода до нормы в соответствии с выплавляемой маркой стали одновременно с введением раскис-лителей проводят также науглероживание стали. Для этого на открытую ее поверхность после удаления шлака загружают дробленый кокс или электродный бой и сталь перемешивают. После науглероживания стали и введения в нее раскислителей в печь загружают шлакообразующие материалы. Образовавшийся шлак раскисляется вследствие добавки на его поверхность молотых кокса, ферросилиция, ферромарганца, силико-кальция, порошкообразного алюминия и других сплавов. Одновременно с раскислением шлака происходит диффузионное раскисление стали и удаление серы, которая содержится в расплаве в соединении с железом и марганцем в виде сульфидов (FeS и MnS). Вместе с тем шлак препятствует поступлению кислорода из атмосферы в сталь, способствует удалению продуктов глубинного раскисления. Электромагнитное перемешивание ускоряет переход серы и неметаллических включений из стали в шлак. Для получения необходимого химического состава в сталь вводят легирующие добавки.

Для слива стали печь наклоняют. Сталь и шлак стекают через сливное отверстие по желобу в сталеразливочный ковш. В процессе слива происходит перемешивание стали и шлака, что способствует дополнительному удалению из нее серы и кислорода. Шлак во время слива всплывает на поверхность, что в определенной степени препятствует охлаждению металла. Если это необходимо, то при сливе в ковше дополнительно проводят раскисление и легирование. [12, с.60]

 

3. Новые современные технологии получения стали

 

.1 Перспективные методы обработки стали при разливке

 

Достижения в области материаловедения и возрастающие требования к металлам и сплавам, которые эксплуатируются в экстремальных условиях, обусловили необходимость разработки новых технологических процессов и электротехнологического оборудования для их плавки, внепечной обработки, разливки и кристаллизации.

Приоритетным направлением в решении этих проблем в промышленно развитых странах мира является использование в металлургических технологиях средств магнитной гидродинамики. Малоинерционное бесконтактное воздействие электромагнитных полей на жидкий и кристаллизующийся металл дает возможность управлять его температурой и скоростью движения и, соответственно, процессами тепло- и массопереноса на всех металлургических переделах. В частности, позволяет перераспределять тепло и вещество в различных зонах электротехнологических установок (ЭТУ), интенсифицировать межфазные взаимодействия в системе металл-реагент, изменять интенсивность прямого или косвенного силового воздействия массовых электромагнитных сил в одно- и многофазных системах. Представляется возможность также осуществлять регулируемую электромагнитную транспортировку металлических расплавов по герметичным трубопроводам.

Наложение электромагнитных полей на затвердевающий металл позволяет кардинально влиять на характер процессов кристаллизации. Это связано как с возможностью изменения условий теплоотвода с поверхности литых заготовок, так и с обеспечением управления конвекционными потоками на фронте затвердевания металла и в межкристаллитном пространстве Разработка ЭТУ для применения в металлургических технологиях ставит так?/p>