ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Вопрос № 15. Механизм и условия десульфурации металла по периодам плавки. Шесть основных условий удаления серы в восстановительный период.

 

Железо и сера обладают неограниченной растворимостью в жидком состоянии и очень малой растворимостью в твёрдом состоянии. Вследствие понижения растворимости во время кристаллизации и охлаждения стали сера выделяется из раствора в виде включений сульфидов FeS (при температуре 11900С) или окси-сульфидов, располагающихся по границам зёрен, ослабляя их связь и ухудшая свойства металла. Сера снижает коррозионную устойчивость и способствует трещинообразованию, образует эвтектику, которая при прокатке (ковке), оставаясь жидкой концентрируется по границам зёрен, образуя плёнки (причина трещин). Растворимость серы уменьшается с температурой, если при Т=1365 0С она максимальна и составляет 0,05%, то при температурах 1200, 1100, 1000: она равна 0,031; 0,021; 0,013% соответственно.

Влияние легирующих на растворимость серы резко отрицательно. При выплавке конструкционных сталей содержание S не > 0,01%; шарикоподшипниковых и трансформаторной <0,005%.

Сера (S) и [S] находятся в равновесии, которое характеризуется коэффициентом распределения LS= . В восстановительный период LS=(15-40), иногда 60.

За окислительный период окисляется (20 – 40)% серы, поэтому основное удаление серы происходит в восстановительном периоде.

Условия удаления серы:

· Главным образом, глубокое удаление S, это влияние (FeO)%. Снижение содержания FeO вызывает существенное увеличение LS (т.е. сера начинает активно удаляться).

· Увеличение основности шлака, вызывает снижение содержания серы. Оптимальная основность (2,7 – 3,3).

· Увеличение содержания С благоприятно влияет на удаление S.

· Снижение содержания серы вызывается также увеличением кратности шлака.

· Повышение температуры позволяет полнее удалить серу.

· Увеличение поверхности контакта металла и шлака.

Процесс удаления серы представлен следующей реакцией:

3(FeS)+(CaC2)+2(CaO) = 3(CaS)+3Fe+2CO


Вопрос № 16. Легирование стальной ванны, порядок и условия ввода легирующих, степень усвоения.

 

Порядок введения легирующих добавок определяется необходимостью максимального их усвоения (минимальным испарением (угар), окислением, и др. условиями). Температурные условия особенно важны для тугоплавких (трудно усваиваемых – ферровольфрама, ферромолибдена, легко всплывающего ферротитана и т.п.). Поэтому ферросплавы чаще всего требуют фракционирования (цена на 20% выше) и предварительного подогрева.

· Кусковый ферросилиций в ванну металла вводят за 10-15 минут до выпуска при его почти 100% - ном усвоении.

· ФМн вводят либо в конце окисления, либо после скачивания окислительного шлака, в количестве от среднего до верхнего предела марки. Усвоение 80-95%

· ФХр вводят в хорошо раскисленный и прогретый металл на средний предел из расчёта усвоения 95%.

· Никель практически не окисляется. Загружают в виде электролитического никеля в конце окислительного периода и ведут корректировку до конца. Испарение не более 4%.

· Молибден (ферромолибден). Вводят в конце плавки или восстановительного периода. МоО2 или молибденат Са вводят в завалку или в конце плавления, почти 100% усвоение.

· Феррованадий и ферровольфрам усваиваются на 90%. Ферровольфрам вводят в начале восстановительного периода (чтобы успел раствориться и распределиться), феррованадий – за 10-20 минут до окончания плавки.

· Лёгкий ферротитан усваивается не более чем на 60%, его дают за 10-15 мин. до выпуска или в ковш.

· Расчет количества добавок рассмотрим на примере легирования хромом конструкционной стали.

Исходные данные:

· Заданное содержание в марке, %…………………………….0,75

· Содержание хрома в ванне в начале восстановления, %…...0,10

· Содержание хрома в феррохроме, %………………………...60,0

· Расчетное количество металла в печи, т……………………..20,0

1. Необходимо увеличить долю хрома в металле на 0,75 – 0,10=0,65%

2. Для этого нужно хрома 20000*0,65/100=130 кг.

3. С учётом 5% угара потребность в хроме составит: 130*1,05=136,5 кг.

4. В пересчёте на 60%-й феррохром: 136,5*100/60=227,5 кг.


Вопрос № 17. Внепечные способы обработки стали.

 

Синтетическим шлаком в ковше.

Для ускорения реакции окисления и дефосфорации и особенно раскисления с десульфурацией применяется обработка СШ. Этот процесс основан на том, что при разливке металла в ковш с СШ происходит интенсивное перемешивание (коктейль), увеличивается в сотни раз поверхность контакта (шлак-металл). Высо- ко глинозёмистый шлак (97% Al2O3; 0,3-0,7% SiО2; 0,5-0,9% FeO) выплавляют отдельно в спец. печах.

 

Обрабатывают таким шлаком:

· шарикоподшипниковые

· конструкционные

· нержавеющие стали.

После обработки СШ содержание S уменьшается до 0,001-0,006% (на 50-80%), LS=(100-120); неметаллические загрязнения уменьшаются в 2-4 раза, а время плавки на 30-50 мин.

 

Применение порошкообразных материалов.

 

Является средством интенсификации плавки в дуговых печах, (продувка порошкообразными материалами в потоке с газом). Повышается:

· обезуглероживание

· дефосфорация

· раскисление

Для дефосфорации вдувается смесь известь – Fe (руда) – CaF2 (7:2:1) с размером около 1 мм. Это позволяет не скачивать плавильный шлак. Если вдувать в восстановительный период то можно удалять S (СаО + немного СаF2). Газ - носитель Ar.

Обработка ЩЗМ.

При продувке SiCa или Mg+Fe (порошок). Содержание [O] снижается на 20 –55% (до 0,0015-0,0025%). Содержание серы снижается на 20-80% (до 0,002 - 0,0011%). В Германии существует метод ТN: вдувание соединений Са+Мg в смеси с СаО и СаF2. ЩЗМ способствуют образованию глобулярной формы окислов (лучше удаляются из металла, S удаляется на 90%).

 

Обработка металла аргоном.

 

Продувка Ar – осуществляется в ковше, через спец. отверстие в днище.

Преимущество:

1. выравнивается химический состав металла, усредняется Т;

2. степень удаления Н2 повышается на 15–40%,[H2] с 6*10-4% до 5,3*10-4%; [N] c 0,006 до 0,005%; [O] с 0,004 до 0,0017%;

3. температура разливки стали снижается на 30–70 без ухудшения разливки;

4. повышается плотность металла;

5. повышаются механические свойства.

Продолжается продувка 5 – 15 мин.

 

Вакуумирование.

Может применяться параллельно с продувкой аргоном в:

1. ковше, это позволяет ускорить дегазацию стали (t=10 –17 мин.);

2. дегазация стали в струе;

3. порционная дегазация стали Р=0,002– 0,003, t=15 – 25 мин. +Аr;

4. циркуляционное вакуумирование +Ar; Н2 снижается с 6-8 до 2-3 мл/100г. , а О2 снижается с 0,01 до 0,002 – 0,004%.


© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти