Деревообработка

Железоуглеродистые сплавы

Сталь и чугуны являются железоуглеродистыми сталями. Они состоят прежде всего из химического элемента железа (Fe), который производится из природной железной руды. Железоуглеродистые сплавы образуются в том случае, когда в жидкое железо подмешиваются другие вещества или когда железо обрабатывает­ся в дальнейшем соответствующим образом.

2.16.1.1. Получение доменных чугунов и продуктов доменной печи

Сырьевой материал для производства железоуглеродистых сплавов производит­ся в доменных печах. Общая высота доменной печи может составлять до 80 м, диаметр — до 12 м, а вместимость — до 1000 м3. Она находится в непрерывной эксплуатации от 5 до 10 лет, потом необходимо новое строительство. В неболь­ших доменных печах ежедневно производится до 1000 тонн чугуна, в больших — до 6000 тонн. Доменный чугун является промежуточным продуктом, который образуется в доменных печах и должен обрабатываться дальше.

Получение доменного чугуна. Доменная печь сверху постоянно наполняется железной рудой, коксом и известняком. Кокс служит в основном в качестве топ­лива для плавления железной руды и как восстановитель оксидов железа, извест-

Железоуглеродистые сплавы

Не так хорошо плавится

Ковкий

Сваривается

Закаляется

Вязкий

Эластичный

Менее твердый

Хорошо плавится
Хорошие литейные свойства
Не сваривается
Не закаляется
Хрупкий

Мало эластичный

Твердый

Железоуглеродистые сплавы

Углерод С

h—

0,17(и

0,

Г4----------------------------

Инструменталь­ная сталь

2,06

2,06

—1------ 1—

2,5 Ковкий чугун

4,5

5

~1

ягкая) Сталь (твердая)

2,5 Чугуны

0,17

0,65

V

Технически не применяется

Конструкционная сталь

няк (флюс) служит для связывания содержащихся в железной руде загрязнений.
В отдельных зонах доменной печи при получении чугуна протекают различные
процессы (рис. 2.196).

В зоне подогрева железная руда выделяет воду и серу.

В зоне восстановления из железной руды с помощью углерода вытягивается
кислород. Кокс выделяет при обдуве горячим воздухом углерод. При этом обра-
зуются диоксид углерода (С02) и оксид углерода (СО). Оксид углерода погло-
щает из железа кислород. Этот газ вместе с другими газами образует колошни-
ковый газ.

В зоне науглероживания железо насыщается углеродом. Поэтому снижается
точка плавления железной руды. Кроме этого, железо поглощает кремний (Si),
марганец (Мп), серу (S) и фосфор (Р).

В зоне плавления железо полностью расплавляется. Освобождающийся жид-
кий чугун собирается в нижней части доменной печи, в горне.

Известь или флюс связывает находящиеся в железной руде и топливе загряз-
нения в шлаки. Они имеют меньшую плотность, чем чугуны, и поэтому всплыва-
ют на поверхность; их сливают через специальные отверстия — шлаковые летки.

Продуктами доменной печи являются колошниковый газ, шлаки и чугуны.

Колошниковый газ состоит в основном из оксида и диоксида углерода, водо-
рода и азота. Он горюч. Поэтому колошниковый газ используют преимуществен-
но для нагревания воздуха в воздухоподогревателях и для теплоснабжения домен-
ной печи. В воздухоподогревателях нагревается горячий воздух для доменного
процесса.

Шлаки в дальнейшем перерабатываются в шлаковату, шлакоблоки, шлако-
вый песок, шлакопортландцемент и минеральные (искусственные) удобрения.

Доменные чугуны содержат наряду с железом (Fe) от 3 до 5% углерода (С), от
0,4 до 2% кремния (Si), от 0,5 до 6% магния (Мп), а также небольшое количество

серы (S), фосфора (Р) и азота (N).
Чугуны с повышенным содержани-
ем кремния имеют серую поверх-
ность излома. Они хрупкие и хоро-
шо плавятся. Из-за их хороших ли-
тейных свойств их перерабатывают
на чугунолитейных производствах
в ковкий чугун. Чугуны с повышен-
ным содержанием магния имеют
белую поверхность излома, в даль-
нейшем на сталелитейных заводах
они перерабатываются в сталь.

В белых чугунах углерод хими-
чески связан с железом, в серых чу-
гунах углерод большей частью нахо-
дится в структуре в виде пластинок

Рис. 2.197. Влияние углерода на стали и чугуны или шариков графита (рис. 2.197).

Дальнейшую переработку доменного чугуна в сталь называют фришеванием (окислительной плавкой чугуна). При получении стали путем окислительной плавки чугуна углерод и другие содержащиеся в чугуне вещества, так называемые примеси железа, например кремний, марганец, сера и фосфор, благодаря сжига­нию частично или полностью удаляются из чугуна. Посредством окисления хруп­кие в начальном состоянии чугуны превращаются в эластичную сталь. Фришева - ние производится следующими способами: продувкой кислородом (конвертер­ный способ), мартеновским способом (передел чугуна в кричном горне), а также получением стали в электропечах (рис. 2.196).

При продувке кислородом, ЛД-способе (способ, разработанный фирмой Линн-Донавитц), чугун находится в конвертере. Через водоохлаждаемую тру­бу, кислородное копье, сверху в жидкий чугун продувается кислород с давлени­ем от 8 до 12 бар. Благодаря поступлению кислорода возникают температуры от 2000 до 3000°С. При этом загрязнения, так называемые примеси железа, сгора­ют почти полностью или связываются в шлаки. По истечении 25—30 минут про­цесс очищения завершен. Образующаяся сталь имеет особенно низкое содер­жание азота и поэтому является вязкой и эластичной.

Мартеновский способ производится в отражательной пламенной печи или подовой (плавильной) печи. Процесс окислительной плавки чугуна продол­жается до восьми часов. Предварительно подогретая под печью до температу­ры около 2000°С газовоздушная смесь сжигается над чугунной ванной. В рас­плавленный чугун могут быть добавлены металлолом и легирующие добавки, например хром (Сг), ванадий (V) и никель (Ni). Этот способ сегодня почти не применяется.

При получении стали в электропечах тепло генерируется посредством элек­трического тока. Возникающие температуры достигают 3500°С. Электричес­кие печи вмещают от 50 до 10000 кг чугуна. В него могут быть добавлены ме­таллолом и легирующие компоненты, например вольфрам, молибден, тантал и ванадий.

Получаемая с помощью этого способа сталь является особенно чистой. Бла­годаря своей высокой степени чистоты в отношении примесей и из-за наличия легирующих компонентов она обозначается как высококачественная сталь, а по виду производства также и электросталь. В столярном деле эти стали использу­ются в основном как инструментальные.

В зависимости от дальнейшей обработки чугунов, сталей говорят о различ­ных продуктах и изделиях: сталелитейных, прокатных, вытяжных и экструзион­ных (рис. 2.196).

Сталелитейные отливки — это форма отлива сталей. Их применяют для из­готовления высоконагруженных деталей станков и двигателей. Прокатные из­делия — это прутковая и фасонная сталь, листовой металл, трубы и стальная проволока. Вытяжные изделия - это прежде всего проволоки и гладкая сталь с меленьким поперечным сечением. Методом экструзионного прессования про­изводят фасонные стальные изделия со сложным поперечным сечением.

Деревообработка

Производство пиломатериалов в Москве и области

Древесина является самым популярным и экологичным строительным материалом во всех отраслях. Среди множества предложений на рынке ГрандЛесМаркет является авторитетным представителем поставщиков, который реализует сухую, готовую к использованию продукцию высокого качества. …

Как сделать шпон

Шпон представляет собой небольшой по толщине лист древесной породы. Данный материал изготавливается методом строгания, распиливания либо лущения бревна. Данную идею получения тонких листов из дерева взяли на вооружение еще со …

6 главных преимуществ бруса как строительного материала

Дома, построенные из деревянных материалов, всегда высоко ценились людьми. Дерево - это натуральный, экологически чистый материал по доступной цене. Как раз по этим качествам, дома из дерева пользуются популярностью. Практичность …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.