17. Сталь, ее свойства, общая схема производства и применение. Раскисление стали.

Сталь по сравнению с чугуном имеет более высокие механические и технологические свойства, обрабатывается давлением, резанием, льётся, является основным видом конструкционных материалов.

В последние годы производство стали снизилось примерно на 50%. В 1995 г. - несколько возросло, что связано с ростом экспорта.

Исходные материалы для производства стали: металлолом, передельный чугун, скрап - отходы металлургического производства. В промышленно развитых странах скрап(металлолом) пользуется большим спросом, чем чугун, так как при переплавке он экологически менее вреден.

Задача плавки при получении стали состоит в удалении углерода и примесей(фосфора, серы, кремния и др.).

3 этапа выплавки стали:

1). Расплавляется шихта, под воздействием вдуваемого кислорода и содержащей кислород руды окисляются и всплывают примеси в виде шлака.

2). Углерод окисляется кислородом и удаляется с поверхности расплава - сталь как бы кипит.

3). Так как при продувке часть кислорода соединилась с железом, производится раскисление стали(удаление кислорода) путём ввода ферромарганца, ферросилиция, ферроалюминия. Раскисленная сталь при разливке не кипит и обозначается маркировкой СП, что означает(спокойная); нераскисленная сталь называется кипящей и обозначается КП; сталь, раскисленная в процессе выплавки одним раскислителем обозначается ПС -(полуспокойная).

Если сталь КП, то внутри остаются пузырьки, следовательно, сталь мягкая, но более дешёвая.

18. Производство стали в мартеновских печах: сырье, технологический процесс, экологические и энергетические особенности.

Мартеновская печь представляет собой плавильную печь, в которой над плавильным пространством достигается необходимая температура за счёт сгорания газа, предварительно нагретого в регенераторах - теплообменниках. Через регенераторы попеременно пропускаются отработанный нагретый газ и газ, направляемый в печь, т.е. используется тепло сгорающих в печи газов. Предварительный нагрев даёт возможность получить необходимую температуру плавки.

Недостаток мартеновского способа выплавки стали состоит в том, что: 1) он требует затрат на энергоресурсы; 2) сжигание газа загрязняет атмосферу; 3) производительность конверторов для выплавки стали более высокая. Поэтому в Японии, Англии, Германии мартены заменены конверторами. В России произведены работы по модернизации мартенов, однако проблема их замены остаётся: в 1996 г. выплавка стали в мартенах составила 38%.

19. Конверторный способ производства стали: технологический процесс, преимущества и недостатки, качество стали.

В конверторах выплавляется большая часть стали. Сущность конверторного способа выплавки стали состоит в окислении углерода в расплавленном и залитом в конвертор (сосуд грушевидной формы) чугуне продуваемым через него кислородом или кислородной смесью. При этом температура плавки достигается за счёт сгорания углерода чугуна и примесей. Процесс отличается высокой производительностью, лучшими экологическими свойствами, т.к. не используется топливо, следовательно, требует меньших кап вложений. Сталь получается несколько хуже мартеновской. В 1996 г. конверторная сталь в России составляла 50% выпуска.