Для проведения процесса не требуется расходовать топливо или электрическую энергию. Но этим способом можно переделывать в сталь не все, а только отдельные сорта чугуна. К тому же значительное количество железа в бессемеровском процессе окисляется и теряется (велик «угар» железа).Значительным усовершенствованием в производстве стали в конвертерах Бессемера является применение для продувки вместо воздуха смеси его с чистым кислородом (обогащённого воздуха), что позволяет получать стали более высокого качества.
5Мартеновский способ.
Основным способом передела чугуна в сталь является в настоящее время мартеновский. Тепло, необходимое для проведения процесса, получается посредством сжигания газообразного или жидкого топлива. Процесс получения стали осуществляется в пламенной печи — мартеновской печи (рисунок 5).Примеси, содержащиеся в шихте, окисляются свободным, кислородом топочных газов и кислородом, входящим в состав железной руды, окалины и ржавчины. Плавильное пространство мартеновской печи представляет собой ванну, перекрытую сводом из огнеупорного кирпича. В передней стенке печи находятся загрузочные окна, через которые завалочные машины загружают в печь шихту. В задней стенке находится отверстие для выпуска стали. С обеих сторон ванны расположены головки с каналами для подвода топлива и воздуха и отвода продуктов горения. Печь ёмкостью 350 т имеет длину 25 м и ширину 7 м. Рисунок 5 — Мартеновская печь.
Мартеновская печь работает периодически. После выпуска стали в горячую печь загружают в установленной последовательности лом, железную руду, чугун, а в качестве флюса — известняк или известь. Шихта плавится. При этом интенсивно окисляются: часть железа, кремний и марганец. Затем начинается период быстрого окисления углерода, называемый периодом «кипения», — движение пузырьков окиси углерода через слой расплавленного металла создаёт впечатление, что он кипит. В конце процесса добавляют раскислители. За изменением состава сплава тщательно следят, руководствуясь данными экспресс-анализа, позволяющего дать ответ о составе стали в течение нескольких минут.
Готовую сталь выливают в ковши. Для повышения температуры пламени газообразное топливо и воздух предварительно подогревают в регенераторах. Принцип действия регенераторов тот же, что и воздухонагревателей доменного производства. Насадка регенератора нагревается отходящими из печи газами, и когда она достаточно нагреется, через регенератор начинают подавать в печь воздух. В это время нагревается другой регенератор.
Для регулирования теплового режима печь снабжается автоматическими приспособлениями. В мартеновской печи, в отличие от конвертера Бессемера, можно перерабатывать не только жидкий чугун, но и твёрдый, а также отходы металлообрабатывающей промышленности и стальной лом. В шихту вводят также и железную руду. Состав шихты можно изменять в широких пределах и выплавлять стали разнообразного состава, как углеродистые, так и легированные. Российскими учёными и сталеварами разработаны методы скоростного сталеварения, повышающие производительность печей. Производительность печей выражается количеством стали, получаемым с одного квадратного метра площади пода печи в единицу времени.
6 Производство стали в электропечах.
Применение электрической энергии в производстве стали даёт возможность достигать более высокой температуры и точнее её регулировать. Поэтому в электропечах (рисунок 6) выплавляют любые марки сталей, в том числе содержащие тугоплавкие металлы — вольфрам, молибден и др. Потери легирующих элементов в электропечах меньше, чем в других печах. При плавке с кислородом ускоряется плавление шихты и особенно окисление углерода в жидкой шихте, Применение кислорода позволяет ещё более повысить качество электростали, так как в ней остаётся меньше растворённых газов и неметаллических включений. Рисунок 6 — Электропечь.
В промышленности применяют два типа электропечей: дуговые и индукционные. В дуговых печах тепло получается вследствие образования электрической дуги между электродами и шихтой. В индукционных печах тепло получается за счёт индуцируемого в металле электрического тока. Сталеплавильные печи всех типов — бессемеровские конвертеры, мартеновские и электрические — представляют собой аппараты периодического действия. К недостаткам периодических процессов относятся, как известно, затрата времени на загрузку и разгрузку аппаратов, необходимость изменять условия по мере течения процесса, трудность регулирования и др. Поэтому перед металлургами стоит задача создания нового непрерывного процесса.
Заключение
.
Современное производство черных металлов предполагает наличие стройной системы технологических процессов, направленных на получение теми или иными экономически оправданными методами заготовок для машиностроения (чушки, листовой прокат, трубы, пруток и т. п.).
Список использованных источников
1.Материаловедение под ред. Б. Н. Арзамасова; М.: Машиностроение — 1986 — 384с. 2. Гуляев А. П. Металловедение; М.: Металлургия — 1986 — 544с. 3. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение; М.: Машиностроение — 1980 — 493с. 4. Технология конструкционных материалов.;Под ред.
А.М. Дальского, М.: Машиностроение — 1985 -448с. 5. Онищенко В. Н., Мурашкин С. У., Коваленко С. А. Технология металлов и конструкционные материалы.;М.: Колос — 1984; 398с.
6. Металлургия стали./ Под ред. Явойского В. И. и Кряковского Ю. В. М.: Металлургия, 1984. — С.125−187. Баптизманский В. И. 7. Теория и технология плавки стали. Бигеев. А.М., Бигеев В. А. Магнитогорск: МГТУ, 2000.
— С.342−352. Дюдкин, Д.А. 8. Современная технология производства стали. / Д. А. Дюдкин, В. В. Кисиленко. М.: Теплотехника, 2007. -.
528 с. 9. Металлургия стали / Явойский, В.И., Кряковский, Ю.В., Григорьев, В.П. и др. — М.: Металлургия, 1983.
— 584с.
