- •1. Описать технологию плавки стали 35хнмл в электродуговой печи с основной футеровкой (плавка с окислением), подробно описать: а) шихтовые материалы; б) раскисление; в) температура заливки форм
- •2. Описать технологию приготовления чугуна кч30-6, более подробно описать: а) шихтовые материалы; б) модифицирование; в) отжиг белого чугуна на ковкий (график)
- •3. Описать технологию плавки чугуна сч20: а) плавка в вагранке; б) подробно описать процесс модифицирования чугуна
- •4. Описать технологию плавки стали 35л в электродуговой печи с кислой футеровкой, подробно описать: а) особенности кислых сталей и кислых шлаков; б) раскисление стали.
- •10. Способы интенсификации процесса сталеварения
- •5. Описать технологию приготовления чугуна сч35: а) плавка в индукционной печи; б) подробно изложить процесс модифицирования чугуна
- •6. Шлаки и их роль в сталеплавильном производстве
- •11. Условия удаления фосфора из стали
- •7.Диффузионное раскисление стали под белым шлаком
- •8. Серый чугун, свойства и область применения.
- •9. Шихтовые материалы, применяемые для плавки чугуна.
- •12. Материалы, применяемые для легирования стали.
- •13. Описать технологию плавки чугуна в индукционной печи промышленной частоты, более подробно изложить: а) модификаторы, применяемые для модифицирования серого чугуна; б) методы модифицирования
- •14. Требования к шихте при кислой и основной плавки стали.
- •15. Описать технологию выплавки стали 110г13л методом переплава, в том числе: а) подобрать плавильный агрегат; б) шихтовые материалы; в) шлаковый режим.
- •16. Разливка стали. Температурный и скоростной режимы разливки стали.
- •17. Поверхностные дефекты стальных отливок
- •18. Требования,предъявляемые к раскеслителям стали
- •19. Особенности кислого и основного процессов плавки стали.
- •20. Область применения отливок из белого и ковкого чугуна
- •22. Синтетический чугун : шихтовые материалы; особенности технологии; плавильная печь
- •23. Микроструктура серого чугуна. Основные структурные составляющие. Классификация по графиту и матрице.
- •26. Особенности расчета шихты методом подбора.
- •25. Топливо и флюсы применяемые при плавки чугуна.
- •27. Особенности расчета шихты аналитическим и графическим методом.
- •28. Методы раскисления стали.
- •30. Технология получения чугуна с вермикулярным графитом, в том числе: а) шихтовые материалы; б) особенности технологии
- •29. Огнеупоры, применяемые для футировки плавильных агрегатов
- •31. Технология плавки чугуна с шаровидным графитом, более подробно изложить: а) шихтовые материалы; б) особенности технологии
- •32. Классификация легированных чугунов.
- •33. Марки, составы и свойства жаропрочных и жаростойких чугунов.
- •34. Особенности конвертерной плавки стали (бессемеровский процесс.
- •35. Особенности конверторной плавки стали (томасовский процесс и кислородный).
14. Требования к шихте при кислой и основной плавки стали.
Кислым процессом называют процесс плавки стали в печи, футеровка которой изготовлена из кислых огнеупорных материалов (~95 % SiO2). Для перевода фосфора и серы из металла в шлак необходимо, чтобы в печи был основной шлак, поэтому в кислой печи с кислым шлаком ни серу, ни фосфор удалить из металла невозможно. В связи с этим к шихте и топливу предъявляют особые требования: топливо не должно содержать серы, а чугун должен содержать не более 0,025 % фосфора и серы. Вследствие высоких требований к чистоте шихты привозной стальной лом и скрап практически не используют, а в качестве основной железосодержащей составляющей шихты обычно используют заготовку, специально выплавляемую в основных мартеновских печах. Выплавленный при этом металл называют шихтовой заготовкой или полупродуктом (если металл заливают в жидком виде). Процесс, при котором жидкий полупродукт выпускают из основной печи в ковш и затем через отверстие в днище ковша при помощи специального желоба переливают в кислую печь, называют дуплекс-процессом.
При основном процессе в большинстве случаев завалку производят следующим образом: вначале заливают железный скрап, затем чугун. Капельки чугуна, расплавляющегося под воздействием факела, стекая вниз передают тепло нижним слоям шихты и науглероживают скрап, снижая тем самым температуру его плавления. В конце концов наступает момент, когда вся металлическая шихта расплавляется и начинается энергичное окисление находящегося в металле углерода: начинается период доводки и кипения. К этому моменту ванна оказывается покрытой шлаком.
Для удаления фосфора и серы основность шлака должна быть достаточно высокой, для этого в шихту основной мартеновской плавки вводят известняк или известь.
Во время завалки и плавления окисляются часть углерода шихты, весь кремний и значительная часть марганца и некоторое количество железа. Оксиды железа, кремния и марганца вместе со всплывшей известью образуют основной шлак. Общее количество шлака после расплавления составляет 8 – 10 % от массы металла. В таком основном шлаке к моменту расплавления находится и некоторое количество фосфора и серы, удаленных из металла за время плавления шихты. Продолжительность периодов завалки и плавления 5 – 6 ч.
15. Описать технологию выплавки стали 110г13л методом переплава, в том числе: а) подобрать плавильный агрегат; б) шихтовые материалы; в) шлаковый режим.
Выбор печи. Большим преимуществом электроплавки является сравнительная легкость установления желаемого температурного режима. Окислы Fe, Si и других элементов образуют шлаковый покров, который в определенной степени предохраняет жидкий металл от насыщения азотом. Поэтому выплавку стали 110Г13Л ведем методом переплава в дуговой электропечи.
Шихтовые материалы. Шихтой служат в основном легированные отходы стали нескольких марок, иногда для снижения содержания углерода и фосфора в шихту вводят низкоуглеродистую заготовку. Содержание углерода в шихте должно быть на 0,03-0,06 % ниже, чем в готовой стали, так как в процессе плавки происходит небольшое науглероживание металла. Если плавка проводится без окисления, содержание фосфора ограничивают до 0,015-0,020 %. При работе с продувкой ванны кислородом содержание углерода в шихте должно быть на 0,25-030 % выше заданного
Особенности процесса плавки. При получении стали методом переплава плавку проводят без окислительного периода или с частичным окислением при непродолжительной продувке ванны кислородом. Загрузку шихты проводят обычным способом, но во избежание излишнего науглуроживания необходимо хромистые отходы располагать ближе к откосам – дальше от электродов. В центр ванны под электроды дают тугоплавкие отходы к ферровольфрам. В процессе плавления 1роисходят окисление примесей шихты, степень которого зависит от родства элементов к кислороду и их концентрации в шихте. Кремний окисляется на 40-60 %, марганец на 20-30 %, хром на 10-15 %; вольфрам на 5-15 % и почти полностью окисляются алюминий.
Шлаковый режим. Для перевода в шлак оксидов и во избежание излишнего окисления металла при плавлении в печь вводят некоторое количество извести. Плавку ведут со скачиванием шлака или без его удаления. При плавке стали с применением кислорода последний вводят в ванну после расплавления шихты; продувку кислородом ведут до заданного содержания углерода. По окончанию продувки перед скачиванием шлака его раскисляют для восстановления окислившихся во время продувки легирующих элементов. Восстановительный период проводится так же, как в плавке с окислением, т.е. под карбидным шлаком.
Достоинства способа. Плавка методом переплава отходов по сравнению с плавкой с окислением способствует значительному уменьшению стоимости шихты, снижению расхода легирующих добавок, повышению производительности печи на 10-20 % и снижению расхода электроэнергии на 12-15 %. При комплексной автоматизации процесса плавки повышается производительность печей, снижается расход электроэнергии и легирующих добавок и улучшается качество металла.
Особые свойства 110Г13Л. В закаленном состоянии она имеет аустенитную структуру с низкой твердостью (НВ 200) и высокой вязкостью, что обеспечивает хорошее сопротивление ударным нагрузкам. Под их воздействием маранцевый аустенит наклепывается, и твердость повышается до НВ 600. В результате резко возрастает износостойкость в самых тяжелых условиях абразивного износа. Прочность стали 600-800 МПа; ударная вязкость 0,14-0,20 МДж/м2. Высокомарганцовистая сталь обладает хорошей жидкотекучестью и пониженной температурой плавления (1330-1370 °С). Линейная усадка составляет 2,5-3 %. Сталь имеет повышенную склонность к образованию различных литейных пороков: трещин, рыхлот и транскристаллической структуры; очень плохо обрабатывается резанием. Для измельчения литой структуры рекомендуется вводить добавку титана 0,4-0,8 % или циркония 0,1-0,2 %.