Лабораторна робота № 7.
Тема: Технологія виробництва сталі.
Мета: ознайомитися з технологією виробництва сталі, сировиною, що необхідна для цього, будовою та принципом роботи сталеварних агрегатів.
Література:
Основы технологии важнейших отраслей промышленности. / Под ред. И.А. Сидорова. – М.: Высшая школа, 1971.
Збожна О.М. Основи технології: Навчальний посібник. – Вид. 2-ге, змін. і доп. – Тернопіль: Карт-бланш, 2002. – 486 с.
Кузьмин Б.А., Самохоцкий А.И. Металлургия, металловедение и конструкционные материалы. – М.: Высшая школа, 1984.
Козырь И.Я. и др. Общая технология. Кн. 1. – М.: Высшая школа, 1989.
Основи виробництва.: Проб. навч. посібник для учнів серед. шк. / С.У. Калюга, І.Д. Чечель та ін. – К.: Рад. шк., 1989. – 95 с.
Завдання:
Ознайомтеся з теоретичною частиною даної лабораторної роботи.
Подайте звіт по даній роботі, в якому повинні міститися відповіді на наступні запитання:
Дайте характеристику сировині, що потрібна для виробництва сталі.
Які є сталеварні агрегати, що використовуються у виробництві сталі?
Яка будова та принцип роботи конвертерів?
Яка будова та принцип роботи мартенівських печей?
Охарактеризуйте технологію варіння сталі у мартенівській печі.
Яка будова та принцип роботи електричних печей?
Охарактеризуйте технологію варіння сталі у дуговій електричній печі.
Теоретична частина
ВИРОБНИЦТВО СТАЛІ
У Світі сталь варять у конвертерах (з 1856 р.), мартенівських (з 1864 р.), електричних (з початку XX ст.) і плазмових печах.
Тепер сталеварні агрегати удосконалюють, наприклад замість однованних мартенівських печей будують двованні. Розроблюють і впроваджують у виробництво сталеварні агрегати безперервної дії (САБД) тощо.
Спосіб виробництва сталі визначається вибором сталеварного агрегату, а відповідно й джерелом теплової енергії та складом шихти.
29.1. Сировина для виробництва сталі.
Сировиною для виробництва сталі є переробний чавун, скрап, флюси, окислювачі та легуючі елементи (у процесі виробництва легованих сталей).
Основу шихти складають чавун і скрап. Вони становлять понад 90% шихти.
Чавун використовують як розплавлений, так і твердий. Якщо на металургійному заводі є домновий цех, то використовують розплавлений чавун, якщо немає, - твердий.
Скрап (від англ. - шматок) - відходи отримані в процесі штампування, різання, брак у ході виготовлення відливків у ливарних цехах тощо.
Флюси - це складова шихти, яка необхідна для виведення породи, попелу чи жужелиці, сірки та фосфору з розплаву. При виплавлені сталі флюсами є вапняк і вапно.
Окислювачі є носіями кисню, потрібного для окислення домішок. Окислювачами можуть бути залізна руда, яка не містить фосфору та сірки, кисень тощо.
Розкислювачі потрібні для виведення кисню з розплавленої сталі. Для цього використовують сплави заліза з манганом і заліза з кремнієм, а також алюміній. Розкислювачем є і вуглець, який міститься в розплаві.
Легуючі елементи додають до вуглецевих сталей для надання їм ліпших властивостей, а саме: великої міцності, жароміцності, жаростійкості, корозостійкості тощо.
Джерелом теплової енергії, необхідної для розплавлення шихти, є паливо (мазут, природний, домновий і коксовий гази, кам'яновугільний пил тощо). Для отримання теплової енергії крім палива використовують також хімічну, електричну та інші види енергії.
Вибір сировини, її підготовлення до плавлення, а також вибір сталеварного агрегату, з яким пов'язано спосіб отримання сталі, істотно впливають на якість і собівартість сталі.