Stål: stålproduktion proces og metoder. Produktionsteknologi stål

Stålprodukter, selv på baggrund af aktiv formidling af høj styrke plast bevarer deres position på markedet. Kulstoflegeringer med forskellige egenskaber anvendes i instrumentet og automobil-, bygge- og industrier. Den unikke kombination af elasticitet og styrke af materialet gør fordelagtig fra synspunktet af langtidsdrift. Derfor produkterne holder længere og koster mindre at vedligeholde. Men det er ikke alle fordelene besat af stål. Fremstilling af stål ved hjælp af moderne teknologi giver mulighed metalkonstruktionen og bibringe yderligere egenskaber.

Generel information om produktionsteknologier

Den vigtigste opgave er at sikre den teknolog proces, hvor præformen er reduceret kulstofindhold og forskellige urenheder såsom svovl og phosphor. Grundlaget for præformen stikker jern. Det er værd at bemærke, at til produktion af støbejern ovne dukkede op i middelalderen, mens den første produktion af stål blev realiseret kun i 1885, og den dag i dag de legering produktionsmetoder til at udvikle og forbedre. Forskellige tilgange til processen hovedsagelig på grund af carbon oxidationsproces.

Som udgangsmateriale anvendte støbejern. Det kan anvendes i fast eller smeltet form. Det kan også anvendes jern produkter, hvis fremstilling blev udført ved direkte reduktion. Næsten alle fremgangsmåder til fremstilling af stål i en eller anden form også tilvejebringe raffineret fra urenheder. For eksempel kan en konverter teknologi giver dem med blæser ilt.

konverter metode

Med kan anvendes denne fremgangsmåde som grundlag smeltet jern samt urenheder og affald i form af malme, skrot og flux. Komprimeret luft tilføres gennem de teknologiske åbninger på forberedt fundament, der bidrager til gennemførelsen af kemiske reaktioner. Også involveret i processen med termisk eksponering ved hvilken oxygen og oxidation af urenheder. Af særlig betydning er de strukturer og karakteristika af ovnen, hvor stål fabrikation. Fremstilling af stål kan forekomme i aggregater med forskellig foring - de mest almindelige metoder til beskyttelse af stålkonstruktioner og dolomit ildfaste sten masse. Ifølge den type konverter foring metode også delt på to andre måder: Thomas og Bessemer.

Thomas metode

Et træk ved denne fremgangsmåde er den omhyggelig forarbejdning af jern indeholdende op til 2% phosphorurenheder. Med hensyn til foring teknikken, dens implementeret med calciumoxid , og magnesium. Med denne løsning slagge danner elementer er udrustet med et overskud af oxider. Fosfor forbrændingsprocessen er en af de vigtigste kilder til termisk energi i dette tilfælde. Af den måde, forbrænding af 1% fosfor-indhold forøger temperaturen i ovnen ved 150 ° C Thomas legeringer har indhold kulstoffattige og ofte bruges som teknisk jern. Efterfølgende stilles den fremstillet af tråd, tagdækning jern og m. P. Endvidere kan fremstillingen af stål (jern) anvendes til at generere phosphin slagge til yderligere anvendelse som gødning på jord med et højt syreindhold.

bessemer metode

Denne fremgangsmåde involverer behandling af substrater, som indeholder en lille mængde af svovl og phosphor. Men det er noteret og højt indhold af silicium - omkring 2%. Under rensning sker primært silicium oxidation, hvilket bidrager til intens varme. Som følge heraf er ovntemperaturen hævet til 1600 ° C. jernoxidation forekommer hurtigt samt forbrænding af carbon og silicium. Når Bessemer stålfremstillingsprocessen fremgangsmåde tilvejebringer fuld overgang af fosfor i stål. Alle reaktionerne i ovnen går hurtigt - et gennemsnit på 15 minutter. Dette skyldes det faktum, at oxygen blæses gennem støbejern basen reagerer med egnede stoffer i hele volumenet. Færdig stålet kan indeholde en høj koncentration af jern monoxid i opløst form. Denne funktion vedrører ulemperne ved fremgangsmåden, da den samlede kvalitet af metallet reduceres. Af denne grund, er teknologien anbefales før hælde raskislivat legeringer med specielle komponenter i form af ferromangan, ferrosilicium eller aluminium.

Kom i Siemens-Martin ovne

Hvis der i tilfælde af BOF metalfabrikation omfatter tilvejebringelse vyzhiga luft med oxygen, den martinkul proces kræver inkorporering i processen med rustne jernmalm og skrot. Af disse materialer, er oxygen dannet jernoxid, hvilket også bidrager til carbon udbrænding. Den selvsamme ovn omfatter en basisstruktur smeltebeholderen der lukker den ildfaste murstensvæg. Også det giver flere kameraer regeneratorer giver forvarmning af luftmassen og gas. Regenererende enheder er udstyret med specielle dyser lavet af ildfaste sten.

Som konvertere, åbent ildsted plavilniki funktion med jævne mellemrum. Som etablering af nye partier af afgiften, dvs. jern base og stål produceret i etaper. Kom godt i gang er langsom, fordi behandlingen af jern tager omkring 7 timer, men Siemens-Martin ovne kan du justere de kemiske egenskaber af legeringen ved at indføre jerntilskud i forskellige proportioner -. Malm og skrot anvendes til dette formål. På den afsluttende fase af dannelsen af metallet ovnens drift er stoppet, er slaggen hældes, hvorefter der tilsættes syren middel. I øvrigt, i sådan en ovn kan produceres og legeret stål.

elektrotermisk metode

Til dato er det elektrotermiske produktion af stål betragtes som den mest effektive. Således, i sammenligning med Siemens-Martin ovne og konverter, denne teknik gør det muligt mere præcist at kontrollere kvaliteten af stål - også ved at regulere den kemiske sammensætning. Det fortjener særlig opmærksomhed og interaktion ovn kamre med luft. Elektrotermisk teknologi til fremstilling af stål giver minimal adgang til luften, der forårsager de andre fordele allerede. For eksempel gør det muligt at minimere akkumulering af jern kulilte og fremmede partikler i legeringen, og også at give en mere effektiv udbrænding af fosfor og svovl.

Højtemperatur betingelser ved 1.650 ° C gør det muligt at udføre smeltning slagger problem, der kræver termiske virkninger ved højere kræfter. Også kan udføres i elektroovne legeringselementer af stålet på grund af ildfaste metaller, herunder wolfram og molybdæn. Der er imidlertid en alvorlig fejl i denne fremgangsmåde til fremstilling af stål. Brugt ovne kræver store mængder energi, hvilket gør det til det dyreste proces.

Afhængigheden af egenskaberne af metalelementet basen

Ydeevnen af stålet defineret ved sæt af kemiske elementer, som havde fået legering under fabrikation. En af de vigtigste komponenter, hvormed aktivt metal finder sine grundlæggende egenskaber som hårdhed og styrke, er carbon. Jo højere den er, jo mere pålidelig stålet. Mangan silicium ringe indflydelse på kvaliteten af materialet ikke har, men deres anvendelse er nødvendig til fremstilling af visse kvaliteter af stål til at udføre deoxidering proces. Den negative indvirkning på dannelsen af produkterne har en svovl og phosphor. Afhængigt af hvad teknik udført kvittering, kan stålet sammensætning har forskellige koncentrationer af disse elementer. Under alle omstændigheder svovlet forøger skørheden af metallet, og reducerer også egenskaberne af styrke og duktilitet. Phosphor, til gengæld giver stålet koldskørhed, som under drift kan udtrykkes sprødhed.

stål behandlingsteknikker

Det er ikke altid den endelige proces til dannelse metalkonstruktionen er afsluttet efter den vigtigste modtagende. Efterfølgende, for at forbedre produktets egenskaber kan anvendes yderligere behandlingsmidler. Sådanne fremgangsmåder indbefatter deformationen i form af smedning, presning og valsning. Dette hjælper i den fase af fremstillingen til at danne et kompleks af nødvendige tekniske funktioner, som vil have en færdig stål. Fremstilling af stål på udgangen tilvejebringer en plastkonstruktion, og derfor de primære bearbejdningsteknikker er meget varieret. Således, udover deformationshærdning kan anvendes fremgangsmåder til annealing og normalisering.

konklusion

Stål forbundet med pålidelighed og holdbarhed. I tilfældet med denne type af kvalitetsprodukter sådanne egenskaber berettiget. For eksempel er visse kvaliteter levere kvalitet styrke og elasticitet ganske høj. Afhængigt af hvad teknologien blev udført opnå, kan anvendelse af stål være rettet mod at opretholde hårdhed, evnen til at modstå dynamiske belastninger og så videre. D. Den mest bekvemme i form af tekniske egenskaber tillader metallet at modtage en elektrotermisk proces. Men på samme tid, det er også den dyreste, så for denne procedure er tyet til kun i særlige tilfælde - til oprettelse af specialstål.