- •1.Значение металлургии в народном хозяйстве
- •2.Железные и марганцевые руды . Требования предъявляемые к ним.
- •3.Способы дробления, грохочения, кл. И обогощение руд
- •5. Грохоты
- •4.Агломерация руд
- •6.Определение оптимальное содержание железа в шихте для д.П. Технико-экономические показания доменной плавки
- •7. Восстановление оксидов железа в доменной печи
- •8. Восстановление оксидов Si, Mn и других элементов в доменной печи
- •9. Загрузка шихты и горение топлива в доменной печи
- •10. Устройство доменной печи
- •11.Образование чугуна и шлака в доменной печи.
- •12. Поведение серы в доменной печи и борьба с ней.
- •13.Нагрев воздушного дутья и очистка доменного газа
- •14.Колошниковое устройство и его функции
- •15. Продукты доменной плавки
- •16.Роль , назначения и способы прямого получения железа
- •17.Производство губчатого железа газообразными восстановителями в толстом слое. Мидрекс –процесс.
- •18. Процессы жидкофазного восстановления(пжв). Cоrех и Ромелт.
- •19. Классификация стали.
- •20. Окисление углерода при производстве стали.
- •21. Поведение марганца и кремния при производстве стали .
- •22. Окисление и восстановление фосфора. Условия его удаления из расплаве стали.
- •23.Сера в сталях и условия её удаления
- •24. Газы в сталях и способы их удаления.
- •25. Сталеплавильные шлаки и источники их образования.
- •26. Бессимеровский и Томасовский конвертерные процессы
- •27.Сущность кислородно-конвектерного процесса(ккп). Устройство кислородного конвертера и кислородной фурмы.
- •28.Поведение составляющих чугуна при продувке кислородом
- •30.Назначение и виды охладителей для ккп.
- •29. Технология плавки в кислородном конвертере
- •31. Разновидности кислородно-конвертерного процесса(ккп) с верхней подачей кислорода.
- •32. Конвертеры с донной и комбинированной подачей кислорода.
- •33. Устройство мартеновской печи
- •34. Особенности технологии мартеновской плавки и разновидности март.Процесса. Классификация м.П.
- •37. Окисление углерода и кипение мартеновской ванны.
- •35. Плавка стали в основной мартеновской печи
- •36. Кислый мартеновский процесс
- •37. Двухватные мартеновские печи
- •38. Устройство электро-дуговых печей
- •39. Окислительный период
- •40. Восстановительный период
- •41. Плавка стали методом переплава.
- •42. Плавка стали с использованием в шихте метализированных окатышей
- •43. Особенности плавки стали в большегрузных печах.
- •44. Технико-экономические показатели плавки стали в основных эдп, и пути их повышения.
- •45. Плавка стали в кислых дуговых электропечах
- •46. Плавка стали в индукционных тигельных печах.
- •47.Способы и назначение внепечная обработка стали
- •48. Способы вакуумирования стали. Вакуумирование при непрерывной разливке стали.
- •49. Назначение и принцип действия установки печь-ковш.
- •50.Переплавные процессы, их назначение и особенности.Вдп.
- •51.Эшп и варианты его реализации
- •52. Способы разливки стали в изложницы и разновидности к.И. Преимущества и недосатки способов.
- •53.Непрерывная разливка стали и разновидности конструкций установок унрс.
- •54. Строение слитка спокойной и кипящей стали.
- •55. Сырьё для производства алюминия. Схема эл. Получения алюминия.
- •56. Способы рафинирование меди.
- •57. Металлургия Mg
- •58. Металлургия Ti
- •59. Сырье для производства меди.Схема пирометаллургического получения меди.
- •1. Гидрометаллургический.
- •2. Пирометаллургический.
- •60. Порционное и циркуляционное вакуумирование
22. Окисление и восстановление фосфора. Условия его удаления из расплаве стали.
Фосфор растворяется в железе в значительных количествах, и эта реакция сопровождается выделением тепла:
Фосфор явл-ся вредной примесью в сталях:
1)значительно расширяет двухфазную область ликвидус-солидус ,что при кристаллизации слитка приводит к сильной ликвации(неоднородности хим. состава).
2)хрупкие прослойки ,богатые фосфором снижают пластические свойства стали ,особенно при низких t-рах, т.е. вызывают хладноломкость.
В шихту сталеплавильных печей P попадает с расплавом доменного чугуна, в составе стального лома и ферросплавов.
Растворенный в Me-ле P может окисляться кислородом газовой фазы, кислородом закиси железа и кислородом, растворенным в Mе-ле:
При этом все р-ии сопровождаются выделением теплоты.
В случае окисления фосфора газообразным кислородом выделяется максимальное количество тепла и это используется в томасовском конвертерном процессе, где перерабатывают высокофосфористые чугуны в сталь.
При повышении t-ры расплава могут создастся благоприятные условия для восстановления фосфора, поэтому снижение активности оксидов железа в шлаке способствует восстановлению фосфора из шлака при повышенных t-рах. В реальных шлаках всегда сод-ся некоторое кол-во и других компонентов, снижающих активность оксидов железа и повышающих вероятность восстановления фосфора. В результате работы под такими шлаками (с низкой основностью и окисленностью) фосфор, перешедший в шлак при относительно низкихt-рах при обычных t-рах сталеварения(свыше 1500) практически весь может перейти вMе-л, поэтому чтобы сохранить фосфор в шлаке необходимо перевести его в более устойчивое соединение или провести замену шлака, т.е. его скачивание и наведение нового.
Чтобы удалить фосфор из Mе-а и удержать его в шлаке необходимо снизить активность в шлаке .Это достигается наведением высокоосновного шлака с помощью добавок. Основная составляющая известиреагирует сс образованием устойчивого соединения:
∙
∙
Поэтому при протекании реакции со шлаком, содержащим оксиды железа и оксиды кальция получаем
При продувке сталеплавильной ванны газообразным кислородом в присутствии извести также происходит образование этих соединений :
В ряде случаев для ускорения дефосфорации прибегают к вдуванию в расплав порошкообразной извести в струе кислорода.
Условия для удаления фосфора из расплава:
Наличие высокоосновных шлаков
Повышенное содержание в шлаках
Низкая t-ра расплава
Низкое сод-ие фосфора в шлаках.
При плавке в кислых печах, где удаление фосфора невозможно, необходимо использовать шихтовые материалы чистые по фосфору, чтобы суммарное сод-ие фосфора в шихте было на 0.01% меньше, чем допускается для выплавляемой марки стали.
23.Сера в сталях и условия её удаления
Сера попадает в сталеплавильные агрегаты с жидким чугуном, с металлическим ломом, добавочными материалами , со стальной и чугунной стружкой, содержащей остатки СО или смазочных материалов из печной атмосферы.
СО- смазочно-остаточная жидкость из печной атмосферы.
Сера обладает неограниченной растворимостью в жидком железе и ограниченной в твердом. Сульфиды железа образуют с железом низкоплавкую эвтектику с t=988 0С , которая при наличии О2 плавится при еще более низких t-рах что и приводит к красноломкости стали.
При растворении серы в железе также происходит выделение тепла.
{S} → [S]+Q
t-ра кипения S=445 ͦС
Активность серы в жидком железе зависит от состава расплава. С и Si повышают активность серы в расплаве, т.к вытесняют ее из микро ячеек в структуре жидкого Ме-ла и занимают ее место. Поэтому чугун легче очищать от серы чем сталь.
Для удаления серы из расплава стали можно использовать Mn, Mg, Na, Ca и др. редкоземельные Ме-лы.
Na в виде соды Na2CO3 .
Mg в чистом виде или сплавов с др. металлами.
Ca в виде CaO, CaCO3, CaC2
Mn в виде ферромарганца или марганцевой руды .
Некоторое кол-во серы удаляется при выпуске чугуна из дом. печи в результате протекания реакции
[FeS]+[Mn]→(MnS) +[Fe]
В сталеплавильном агрегате сера удаляетсяза счет р-ии с оксидом кальция:
[FeS]+(CaO)→(CaS)+(FeO)
Эта реакция протекает на поверхности раздела металла и шлака и увеличение этой поверхности активизирует протекание данной реакции. Это достигается:
1) За счет перемешивания металла и шлака .
2) За счет вдувания в расплав CaO в виде порошка.
Перемешивание металлов и шлаков достигается за счет кипения ванны, продувание расплава инертными газами и использования устройства для электромагнитного перемешивания расплава.
Если шлак, кроме CaO , содержит некоторое количество оксида Mn, то протекает реакция по удалению серы в шлак:
[FeS]+(MnO)→(MnS)+(FeO)
Условия удаления серы в шлак:
Наличие высокоосновных шлаков.
Низкое содержание FeO в шлаке.
Повышенная t-ра расплава.
Низкая концентрация серы в шлаке.
Перемешивание расплава.
Некоторое кол-во серы удаляется за счет ее взаимодействия с газообразным кислородом.
[S]+{O2}→{SO2}
Но доля этой реакции в процессах обессеривания мала(менее 10%)
Основным раскислителем при выплавке стали является углерод.
[C]+[O]→{CO}