Tehnologia de producție de oțel
Otel - aliaje fier-carbon. conținând în mod substanțial la 1,5% carbon, cu un conținut ridicat de duritate a crescut semnificativ și fragilității otelurilor si nu sunt utilizate pe scară largă (teoretic până la 2,14%). Principalele materii prime sunt de fontă și resturi de oțel (fier vechi) pentru fabricarea oțelului.
Tehnologia de producție de oțel
Fierul este oxidat în principal prin reacția fierului cu cuptoare de oxigen otelariile pe:
2Fe + O2 = 2FeO + Q
În același timp, fier oxidat de siliciu, fosfor, mangan și carbon. Rezultat oxidul de fier la temperaturi ridicate conferă un impurități oxigen mai active din fier, oxidarea acestora.
Procesul de producție de oțel
procesul de fabricare a oțelului se realizează în trei etape.
1. Primul pas - topirea șarjei și se încălzește baia de metal lichid. Temperatura metalului este relativ scăzută, oxidarea fierului are loc intens, formarea de oxid de fier și oxidarea impurităților: siliciu, mangan și fosfor.
Cea mai importantă sarcină a etapă - eliminarea fosforului. În acest scop, este de dorit să se efectueze cuptorul de topire principal, unde zgura cuprinde CaO. Pentaoxid de fosfor P2 O5 formează un compus instabil de oxid de fier (FeO) 3 x P2 O5. Oxid de calciu CaO - o bază mai puternică decât oxidul de fier, cu toate acestea, la temperaturi scăzute se leagă P2 O5 și traduce în zgură:
2. A doua fază - fierberea a băii de metal. Pornind de cel puțin încălzirea la temperaturi mai ridicate. Pe măsură ce temperatura crește reacția de oxidare carbon are loc mai viguros, apărând cu absorbție de căldură:
FeO + C = CO + Fe - Q
De asemenea, condițiile pentru îndepărtarea sulfului. Sulf în oțel este prezent sub formă de sulfură (FeS), care se dizolvă, de asemenea, în bazicitatea zgură. Cu cât temperatura, cu atât este mai mare cantitatea de fier FeS sulfurat din zgură dizolvă și reacționează cu oxid de calciu CaO:
FeS + CaO = CaS + FeO
Compusul rezultat CaS solubili în zgură, dar nu este solubil în fier sulf, astfel îndepărtat în zgură.
oțel ucis
3. A treia etapă - Oțelul ucis. Acesta se află în reducerea oxidului de fier dizolvat în metalul lichid. Smelting crește conținutul de oxigen din metal necesară pentru oxidarea impurităților, dar oxigenul din oțel finit - o impuritate dăunătoare, deoarece scade proprietățile mecanice ale oțelului, în special la temperaturi ridicate.
oțel metode dezoxidare
Dezoxidat de oțel în două moduri: precipitantă și difuzie.
dezoxidare precipitând se realizează prin introducerea în oțel topit solubile reducătoare (feromangan, ferosiliciu, aluminiu) care conțin elemente care au o afinitate mai mare pentru oxigen decât fierul. Ca urmare a dezoxidare este redus și format oxizi de fier: MnO, SiO2. AL2 O5. care au o densitate mai mică decât oțelul și zgura îndepărtată.
În funcție de gradul de dezoxidare a oțelului topit:
- calm - oțel ucis cu dezoxidat ture în cuptor și oala de turnare.
- fierberea - fierberea oțelului dezoxidat în cuptor complet. deoxidization ei continuă în matriță în timpul solidificării lingoului, datorită interacțiunii dintre fier și monoxid de carbon: FeO + C = Fe + CO. Rezultată de monoxid de carbon CO este eliberat din oțel, promovând îndepărtarea azotului din gazele de oțel și de hidrogen sunt emise sub formă de bule, cauzând fierbere acestuia. oțel de fierbere conține incluziuni nemetalice, prin urmare, are maleabilitate bun.
- semikilled - dezoxidare a oțelului echilibrat este intermediară între fierbere și calm. Parțial este dezoxidat în cuptor și în oala de turnare, și parțial - în matriță, datorită interacțiunii dintre fier și monoxid de carbon conținută în oțel.
Alierea se realizează prin introducerea de oțel sau de feroaliaje din metale pure, în cantitatea necesară în topitură. elemente care au o afinitate mai mică față de oxigen decât cea a fierului aliere (Ni, Co, Mo, Cu), atunci când topirea și turnarea nu este oxidat, astfel încât acestea vor fi administrate în orice moment de topire. elemente care au o afinitate mai mare pentru oxigen decât cea a fierului aliere (Si, Mn, Al, Cr, V, Ti), se introduce în metal după dezoxidare sau simultan cu capătul de topire, și, uneori, în oala de turnare.