Навигация

Ссылки друзей

    Радуга широкоформатное сканирование и печать vprint.ru.
Металлургия

Определение и регулирование остаточного содержания примесей в металле.

Определение и регулирование остаточного содержания примесей в металле при его рафинировании имеют важное значение, поскольку без знания возможного содержания примесей в конце рафинирования невозможен выпуск стали заданного состава.
Используя термодинамические характеристики реакций, можно определить равновесные остаточные содержания примесей. Следовательно, для реакций (процессов), достигающих равновесия, возможные фактические остаточные содержания примесей в металле можно определять термодинамическими расчетами. Для процессов, не достигающих состояния равновесия, знание возможных равновесных остаточных содержаний примесей в металле необходимо для оценки возможного предела их протекания. Если рассматриваемый неравновесный процесс является желательным, то, сравнивая равновесное остаточное содержание с фактическим, можно установить, какова неиспользованная возможность этого процесса. Подобное сравнение для нежелательного процесса позволяет выяснить степень опасности, заложенной в нем. Таким образом, определение равновесных остаточных содержаний примесей в металле имеет важное значение при анализе всех процессов независимо от того, достигают они равновесия или нет.
В определении равновесного остаточного содержания примесей в металле очень важной термодинамической характеристикой любого физико-химического процесса является константа равновесия. Большинство реакций окисления примесей в сталеплавильной ванне в общем виде можно представить уравнением
Определение и регулирование остаточного содержания примесей в металле.
Подробнее

Варианты технологических схем современных способов получения стали

Варианты технологических схем современных способов получения стали
Для снижения ресурсоемкости производства стали необходимо максимальное упрощение технологической схемы. При этом схема должна включать элементы, обеспечивающие успешное решение в данных конкретных условиях всего комплекса задач, связанных с превращением исходного сырья (чугуна и лома) в готовую сталь (слитки или литые заготовки). Основными условиями, определяющими сложность технологической схемы плавки, являются качество сырья и качество готовой стали, причем в ряде случаев качество стали оказывает решающее влияние. Так, при выплавке высококачественной стали особо ответственного назначения возникает необходимость включения в технологическую схему не только описанных выше технологических элементов, но и дополнительных. К этим дополнительным элементам относятся различные способы переплава уже готовой для обычных целей стали в особых условиях, обеспечивающих дополнительное глубокое рафинирование и улучшение строения слитка: электрошлаковый (ЭШП), вакуумно-дуговой (ВДП), электронно-лучевой (ЭЛП) и плазменно-дуговой (ПДП). Все эти процессы переплава обычно осуществляются в самостоятельных отделениях (цехах), в которые поступает в виде заготовок сталь, полученная по обычной технологии.
Варианты технологических схем современных способов получения стали
Подробнее

Общие принципы обеспечения заданного содержания примесей в готовой стали

Общие принципы обеспечения заданного содержания примесей в готовой сталиОбщие принципы обеспечения заданного содержания примесей в готовой стали
Заданное содержание в готовой стали любой примеси может быть обеспечено лишь при правильном учете возможного ее поведения в процессе рафинирования, раскисления-легирования и дегазации.
Содержание неокисляющихся примесей в готовой стали не зависит от режима рафинирования и регулируется составом исходных материалов плавки. Если неокисляющийся элемент является нежелательной примесью в стали данной марки, то заданное содержание такого элемента обеспечивается ограничением содержания его в исходной шихте.
В случаях, когда неокисляющаяся примесь является легирующим элементом и ее количество в готовой стали должно быть выше, чем в шихте, заданное содержание примеси обеспечивается введением ее в ванну на любой стадии плавки.
Содержание полностью окисляющихся примесей в готовой стали также не зависит от режима рафинирования и обеспечивается введением их в металл только после окончания рафинирования, как правило, в ковш, чтобы избежать потерь вводимых примесей вследствие возможного их значительного окисления. Количество полностью окисляющихся примесей в шихте не влияет на состав готовой стали, поэтому оно может быть ограничено лишь в том случае, если образующийся оксид ухудшает шлаковый режим и влияет на стойкость футеровки агрегата. Например, при высоком содержании кремния в чугуне образуется повышенное количество шлака, и первичные шлаки имеют высокое содержание Si02, что усложняет ведение плавки и ускоряет износ основной футеровки, поэтому содержание кремния в чугуне обычно строго регламентируется.
Подробнее

Взаимодействие шлака, металла и футеровки.

Взаимодействие шлака, металла и футеровки.Взаимодействие шлака и футеровки также характеризуется отсутствием равновесия. В этой системе обменные процессы протекают в течение всей плавки вследствие сохранения разности химических потенциалов (активностей) основных компонентов, распределяющихся между этими фазами. Основным компонентом футеровки, обеспечивающим ее огнеупорность, обычно является МgО, и он содержится в футеровке до 50% и выше, а в нормальном шлаке не более 10%. Содержание оксидов железа в шлаке обычно составляет 10-15% и может быть значительно выше, а в исходных огнеупорах футеровки всего несколько процентов. Результатом протекания обменных процессов между шлаком и футеровкой являются главным образом разрушение футеровки и переход ее компонентов в шлак.
Это явление нежелательное, так как затраты времени и материалов на ремонт или смену футеровки агрегата всегда увеличивают простои агрегата и требуют значительные финансовые затраты. Кроме того, значительный переход компонентов футеровки, например МgО, в шлак ухудшает его физико-химические свойства.
Подробнее

Термодинамика взаимодействия фаз и общие закономерности поведения химических элементов в сталеплавильных процессах

Термодинамика взаимодействия фаз и общие закономерности поведения химических элементов в сталеплавильных процессах
Взаимодействие металлической и шлаковой фаз в производстве стали имеет наибольшее значение. Обменные процессы, протекающие при их взаимодействии, возможны, если протекают следующие химические реакции:
m [Е] + n [О] (ЕmОn); m [Е] + n (FeO) (ЕmОn) + n[Fe].
Как известно из физической химии, наиболее общей (универсальной) термодинамической характеристикой любой реакции (процесса) является изменение энергии Гиббса (изобарно-изотермического потенциала). Для первой из приведенных выше реакций для нестандартных условий, обычно наблюдаемых в сталеплавильной ванне, изменение изобарного потенциала ∆G можно представить в следующем виде:
Термодинамика взаимодействия фаз и общие закономерности поведения химических элементов в сталеплавильных процессах
Подробнее

Основные методы и законы физической химии, применяемые при изучении сталеплавильных процессов

Основные методы и законы физической химии, применяемые при изучении  сталеплавильных процессовОсновные методы и законы физической химии, применяемые при изучении
сталеплавильных процессов
С точки зрения физической химии в процессе плавки стали происходит взаимодействие четырех фаз - металлической, шлаковой, газовой и футеровки, различающихся как по агрегатному состоянию, так и по химическому составу. В результате этого взаимодействия неизбежно протекают различные обменные процессы, т.е. процессы перехода химических элементов из одной фазы в другую. Неизбежность протекания этих обменных процессов объясняется тем, что в разных фазах бывают неодинаковыми химические (изобарные) потенциалы элементов или соединений, в которые они входят. Различные изобарные потенциалы химических элементов в разных фазах могут быть созданы искусственно и могут складываться естественно.
Для хода и результатов плавки, т. е. для получения стали заданного состава (качества), наибольшее значение имеет взаимодействие металла со шлаковой и газовой фазами. Однако в ряде случаев, например, при строго теоретическом подходе, следует учитывать и влияние футеровки на состав металла. Кроме того, большое значение имеет взаимодействие шлака и футеровки.
Обменные процессы в сталеплавильной ванне сопровождаются различными химическими превращениями (реакциями). Особенно это характерно для взаимодействия металлической фазы со шлаковой. Металлическая фаза состоит из расплава химических элементов, шлаковая — в основном из расплава оксидов и их соединений, поэтому переход элемента из одной фазы в другую возможен лишь в результате протекания химической реакции, состоящей, прежде всего, в образовании или диссоциации (восстановлении) оксида.
Подробнее

Сущность, цель и задачи плавки стали.

Сущность, цель и задачи плавки стали.Сущность, цель и задачи плавки стали.
Сталеплавильные процессы относятся к числу наиболее сложных технологических процессов, встречающихся в современной промышленности. В общем случае любой технологический процесс - это механическое, физическое и другие воздействия на исходные материалы с целью получения из них материалов с иными свойствами или готовые изделия, имеющие требуемые свойства, форму, размеры и т.д.
Технология выплавки стали в таком общем понимании сводится к переработке (переделу) исходных материалов, которыми являются чугун и лом, в готовую жидкую сталь, имеющую заданный химический состав, следовательно, свойства и требуемую температуру. Для этого необходимо осуществление ряда механических операций, множества сложных физико-химических и физических процессов, проводимых в определенной последовательности или в определенном сочетании. В теоретических основах принято рассматривать важнейшие физико-химические и физические процессы, наблюдаемые при выплавке стали в любом сталеплавильном агрегате и имеющие решающее значение в достижении конечной цели плавки.
Конечная цель плавки в любом агрегате сводится к получению жидкой стали с заданным химическим составом (марки) и температурой при минимальных затратах трудовых, материально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов.
Достижение требуемой температуры (нагрева) металла является первоочередной задачей, поскольку для нормального проведения и особенно завершения плавки необходимо иметь жидкий металл, перегретый выше температуры плавления на 50-100°С и выше. Температура плавления чугуна около 1150°С, чистого железа 1539°С. Поэтому температура металла уже в начальной стадии плавки должна составлять 1300-1400°С, а в конце 1600-1650°С...
Подробнее

Существенным недостатком всех современных сталеплавильных агрегатов

Существенным недостатком всех современных сталеплавильных агрегатов является периодичность действия, что ограничивает их полную механизацию и автоматизацию.
Во второй половине XX в. в нашей стране и ряде других стран велись исследования по созданию плавильных агрегатов непрерывного действия (САНД). Однако эти исследования пока не доведены до создания промышленных агрегатов. Между тем эти агрегаты могут обеспечить дальнейшую интенсификацию сталеплавильного производства, соответствующую современным требованиям: повышение производительности и улучшение условий труда благодаря возможности полной механизации и автоматизации; повышение качества стали с гораздо меньшими затратами материально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов ввиду возможности более глубокого рафинирования металла; резкое сокращение вредных выбросов в окружающую среду благодаря возможности высокой степени герметизации агрегата.
Переход к эксплуатации САНД, несомненно, будет означать новый этап в развитии производства стали. Введение в эксплуатацию САНД позволит перерабатывать низкокачественные виды природного (первичного) и вторичного сырья с получением дешевой высококачественной конечной металлопродукции (проката) по непрерывным технологическим схемам: руда - прокат, лом - прокат.
Подробнее

Применение кислородно-конвертерного процесса.

Применение кислородно-конвертерного процесса.Применение кислородно-конвертерного процесса позволило достигнуть очень высокой производительности агрегатов. Годовая производительность крупных кислородных конвертеров 2,5-3,0 млн. т, что почти в 10 раз выше производительности мартеновских печей такой же вместимости. И это не является пределом. Интенсификация процессов применением кислорода способствовала существенному повышению производительности агрегатов, следовательно, труда.
Подробнее

Сталеплавильное производство, два основных периода развития.

Сталеплавильное производство, два основных периода развития.По применяемому основному сырью или технологической схеме сталеплавильное производство имеет два основных периода развития:
1. ПРЯМОЕ ПОЛУЧЕНИЕ СТАЛИ ИЗ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД так называемым сыродутным процессом, т. е. одноступенчатое производство по схеме железная руда - сталь. Он продолжался примерно 3 тыс. лет.
2. ПОЛУЧЕНИЕ СТАЛИ ПУТЕМ РАФИНИРОВАНИЯ ЧУГУНА, т.е-. двухступенчатое производство по схеме железная руда — чугун -сталь (началось на рубеже XIII и XIV вв. н.э. и продолжается в настоящее время).
Развитие производства стали путем рафинирования чугуна, обеспечивающее наибольший технический прогресс, в свою очередь имеет три важных этапа развития, на каждом из которых, как правило, использовалось несколько способов получения стали.
Подробнее
←  вернутся 1 ... 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ... 20 дальше →

РЕКЛАМА

Видео металлургия

Счетчики