Челик: производство на челик, процес и методи. Технологија на производство на челик

Челичните производи, дури и со активната дистрибуција на високо-цврсти пластика, ги задржуваат своите позиции на пазарот. Јаглеродни легури со различни карактеристики се користат во инструментацијата и автомобилската индустрија, градежништвото и производството. Уникатната комбинација на еластичност и сила го прави материјалот профитабилно во смисла на долгорочна работа. Соодветно на тоа, производите послужат подолго и поевтино одржување. Но, тоа не се сите доблести што ги има челикот. Набавката на челик со употреба на современи технологии овозможува распределба на метална конструкција и дополнителни својства.

Општи информации за производствени технологии

Главната задача на технологот е да обезбеди процес во кој содржината на јаглерод и сите видови на нечистотии, како што се сулфур и фосфор, се намалуваат во работниот дел. Основа за подготовка е леано железо. Вреди да се напомене дека печките за производство на леано железо се појавиле во средниот век, додека првото производство на челик било реализирано само во 1885 година и до денес се развива и се подобрува начинот на производство на легурата. Разликите во пристапите кон процесот главно се должат на начинот на оксидација на јаглерод.

Како суровина се користи леано железо. Може да се нанесува во цврста или стопена форма. Производите што содржат железо може исто така да се користат, чие производство е извршено со директно намалување. Практично сите методи за добивање на челик во една или друга форма, исто така, обезбедуваат процес на рафинирање од нечистотии. На пример, технологијата на конверторот овозможува дување со кислород.

Конвертор метод

Со овој метод, како стомане може да се користи стопено железо, како и нечистотии и отпадоци во форма на руда, отпаден метал и флукс. Компримираниот воздух се троши низ технолошките дупки до подготвената подлога, олеснувајќи ја изведбата на хемиските реакции. Исто така, во процесот се случува термичко дејство, во кое кислородот и нечистотиите се оксидираат. Од особена важност се карактеристиките на структурата на шпоретот, во кој се обработува челик. Производството на челик може да се појави во агрегати со различна постава - најчестите начини за заштита на структурите со огноотпорни тули и доломити. Според видот на поставата, методот на конверторот е поделен на два други методи: Томас и Бесемер.

Томас метод

Посебна карактеристика на овој метод е внимателна обработка на леано железо што содржи до 2% фосфорни нечистотии. Во однос на технологијата на поставата, се реализира со употреба на калциум и магнезиум оксиди . Поради ова решение, елементите за формирање на згура се обезбедени со прекумерна количина на оксиди. Процесот на согорување на фосфори е еден од клучните извори на топлинска енергија во овој случај. Патем, согорувањето на 1% фосфорна содржина ја зголемува температурата на печката за 150 ° C. Легурите на Томаз имаат ниска содржина на јаглерод и најчесто се користат како техничко железо. Во иднина, произведени се жица, кровови , итн. Покрај тоа, производството на челик (леано железо) може да се користи за производство на фосфорна згура за понатамошна употреба како ѓубриво во почвите со висока киселост.

Методот Бесемер

Овој метод вклучува обработка на базите, кои содржат мала количина на сулфур и фосфор. Но, во исто време постои висока содржина на силикон - околу 2%. За време на прочистување, првенствено се јавува оксидација на силикон, што придонесува за интензивно ослободување на топлина. Како резултат на тоа, температурата во печката се зголемува до 1600 ° C. Оксидацијата на железо е исто така интензивна како согорување на јаглерод и силициум. Со методот Бесемер, процесот на добивање на челик овозможува целосна транзиција на фосфор во челик. Сите реакции во печката одат брзо - просечно 15 минути. Ова се должи на фактот дека кислородот, разнесени преку база на леано железо, реагира со соодветни супстанции низ целиот волумен. Готовиот челик може да содржи висока концентрација на железо моноксид во растворена форма. Оваа особина се однесува на минусите на процесот, бидејќи целокупниот квалитет на металот е намален. Поради оваа причина, препорачливо е технолози да ги деоксидираат легурите пред да се кастинг со употреба на специјални компоненти во форма на фероманганец, феросилициум или алуминиум.

Добивање во отворени огништа

Доколку, во случај на метод на производство на конверторот, се дава одредба за согорување со воздушен кислород, методот на отворен огниште бара вклучување на железни руди и остатоци од 'рѓа во процесот. Од овие материјали, кислородот формира железен оксид, кој исто така придонесува за изгорување на јаглерод. Самата печка вклучува бања за топење во основата на структурата, која е затворена со огноотпорен ѕид од тули. Исто така, се обезбедени неколку комори на регенератори, обезбедување на претходно загревање на воздушната маса и гасот. Регенерираните блокови се опремени со специјални прскалки направени од огноотпорни тули.

Како конвертори, печки за топење со отворени огни функционираат периодично. Како што се поставени нови серии на полнење, односно база на леано железо, постепено се произведува челик. Производството на челик се одвива полека, бидејќи обработката на сурово железо трае околу 7 часа. Но, печките за отворен огниште овозможуваат регулирање на хемиските својства на легурата со додавање на железни адитиви во различни пропорции - се користат руди и остатоци. Во завршна фаза на формирање на метал, работата на печката застанува, згура се истура, а потоа се додава деоксидизатор. Патем, во таква печка, исто така е можно да се произведат легирани челици.

Електротермички метод

До денес, електротепловото производство на челици се смета за најефективно. Значи, во споредба со отворени огништа и конвертори, овој метод овозможува можност за попрецизна контрола на квалитетот на челикот - вклучувајќи го и регулирањето на хемискиот состав. Интеракцијата на коморите на печките со воздушната средина заслужува посебно внимание. Електротермалната технологија на производство на челик обезбедува минимален пристап до воздухот, предизвикувајќи други предности. На пример, ова ја минимизира акумулацијата на железо-моноксид и странски честички во легурата, а исто така овозможува поефикасно согорување на фосфор и сулфур.

Режимот на висока температура на 1650 ° C овозможува да се изврши топење на проблематичните шлемови, кои бараат термички третман при зголемени капацитети. Исто така во електрични печки, можно е легиран челик со огноотпорни метали, меѓу кои и волфрам и молибден. Сепак, постои сериозен недостаток во овој метод за добивање на челици. Користите печки бараат големи количини на енергија, што го прави овој процес најскап.

Зависност на својствата на металот на елементот база

Квалитетот на перформансите на челикот се одредува со сет на хемиски елементи кои легирањето е опремено со текот на процесот на производство. Една од клучните компоненти преку која овој метал ги стекнува своите основни својства во форма на цврстина и сила, е јаглерод. Колку е повисоко, толку е посигурен челикот. Манган со силициум има мал ефект врз квалитетот на материјалот, но нивната употреба е неопходна за производство на одредени челици за изведување на процесот на деоксидација. Сулфур и фосфор имаат негативен ефект врз формирањето на производот. Во зависност од користената техника, челичниот состав може да има различни концентрации на овие елементи. Во секој случај, сулфур ја зголемува кршливоста на метал, а исто така ги намалува својствата на јачината и пластичноста. Фосфор, пак, му дава на челото ладно кршливо, кое во процесот на експлоатација може да се изрази со кршливост.

Техники за обработка на челик

Не секогаш процесот на финално формирање на структурата на металот е завршен по главната потврда. Понатаму, со цел да се подобрат карактеристиките на производот, може да се користат дополнителни средства за обработка. Тие вклучуваат методи на деформација во форма на фалсификување, штампање и валање. Ова веќе помага во фазата на производство да формира комплекс на неопходни технички својства кои ќе имаат готови челик. Производството на челик на излезот дава пластична структура, и затоа технологиите на примарна обработка се доста разновидни. Значи, во прилог на деформација, може да се применат методи на стврднување, annealing и normalization.

Заклучок

Челикот е поврзан со сигурност и издржливост. Во случај на квалитетни производи од ваков вид, таквите карактеристики се оправдани. На пример, индивидуалните оценки даваат прилично високи квалитети на сила и еластичност. Во зависност од технологијата што се користи за производство, употребата на челик може да биде ориентирана за одржување на цврстина, способност да издржи динамички оптоварувања и др. Металот кој е најповолен од аспект на техничките и оперативните својства овозможува да се добие електротермичен метод. Но, во исто време тоа е исто така најскапо, затоа оваа техника се користи само во посебни случаи - за создавање специјални челици.