 |
Перечень, состав, свойства сырьевых материалов
|
|
|
|
Курсовая работа
по дисциплине ЭОТР
на тему: « Экономические основы
технологии производства стали»
Выполнил:
студент группы
Проверила: ст.пр.
Дровкина Нина Алекеевна
Белгород - 2014 г.
>
Содержание
| Введение | ||
| Сырьевые материалы для производства продукции | ||
| 1.1 | Перечень, состав, свойства сырьевых материалов | |
| 1.2 | Способы изготовления или добычи сырьевых материалов | |
| 1.3 | Нормируемые требования, предъявляемые к сырьевым материалам | |
| Технология производства стали | ||
| 2.1 | Основные способы производства стали | |
| 2.2 | Подробное изложение производства стали в | |
| 2.3 | Технологическая схема производства стали в | |
| Характеристика готового вида продукции и его назначение | ||
| 3.1 | Виды и основные технико-экономические показатели стали | |
| 3.2 | Области применения стали | |
| 3.3 | Основные производители стали | |
| Заключение | ||
| Библиографический список |
Введение
Металлы относятся к числу наиболее распространенных материалов, которые человек использует для обеспечения своих жизненных потребностей. В наши дни трудно найти такую область производства, научно-технической деятельности человека или просто его быта, где металлы не играли бы главенствующей роли как конструкционного материала.
Металлы разделяют на несколько групп: черные, цветные и благородные. К группе черных металлов относятся железо и его сплавы, марганец и хром. К цветным относятся почти все остальные металлы периодической системы Д. И. Менделеева.
Железо и его сплавы являются основой современной технологии и техники. В ряду конструкционных металлов железо стоит на первом месте и не уступит его еще долгое время, несмотря на то, что цветные металлы, полимерные и керамические материалы находят все большее применение. Железо и его сплавы составляют более 90 % всех металлов, применяемых в современном производстве.
|
|
|
Самым важнейшим из сплавов железа является его сплав с углеродом. Углерод придает прочность сплавам железа. Эти сплавы образуют большую группу чугунов и сталей.
Сталями называют сплавы железа с углеродом, содержание которого не превышает 2%. Сталь – важнейший конструкционный материал для машиностроения, транспорта и т. д. Сталеплавильное производство – это получение стали из чугуна и стального лома в сталеплавильных агрегатах металлургических заводов. Сталеплавильное производство является вторым звеном в общем производственном цикле черной металлургии. В современной металлургии основными способами выплавки стали являются кислородно-конвертерный, мартеновский и электросталеплавильный процессы. Соотношение между этими видами сталеплавильного производства меняется.
Сталеплавильный процесс является окислительным процессом, так как сталь получается в результате окисления и удаления большей части примеси чугуна – углерода, кремния, марганца и фосфора. Отличительной особенностью сталеплавильных процессов является наличие окислительной атмосферы. Окисление примесей чугуна и других шихтовых материалов осуществляется кислородом, содержащимся в газах, оксидах железа и марганца. После окисления примесей, из металлического сплава удаляют растворенный в нем кислород, вводят легирующие элементы и получают сталь заданного химического состава.
Цель курсовой работы – анализ технологических процессов и систем при изготовлении стали.
Задачами курсовой работы являются:
1) закрепление теоретических знаний по производству стали;
|
|
|
2) самостоятельная работа с литературными, справочными, нормативными источниками;
3) выводы и рациональные предложения по выбору технологических процессов.
Сырьевые материалы для производства продукции
Перечень, состав, свойства сырьевых материалов
Сталь – это сплав железа с углеродом, где содержание углерода не превышает 2%. Кроме углерода, она содержит марганец, кремний, серу и фосфор. Стали обладают высокой механической прочностью, сравнительно легко обрабатываются давлением, резанием, хорошо свариваются и являются основным конструкционным материалом.
Для выплавки стали используются следующие шихтовые материалы: чугун (жидкий или твердый); стальной и чугунный лом; железная руда; металлизированные окатыши; ферросплавы, флюсы. Твердый чугун используется в том случае, если на заводе отсутствует доменный цех. Если есть доменный цех, то жидкий чугун поступает в специальный сосуд, называемый миксер, из которого его выпускают в ковш и транспортируют к конвертерам или мартеновским печам.
Основу шихты составляют чугун (55%) и металлолом (45%), который образуется на металлургических заводов в результате обрезки металла при прокатке, изготовления бракованных слитков, на машиностроительных предприятиях - в виде стружки отходов при штамповке, а также амортизационного лома (отслуживших машин, рельсов и др.). Лом подвергается предварительной обработке: прессованию, обжигу и другим операциям. Содержание чугуна и металлолома в шихте зависит от типа технологического процесса, места расположения завода (его удаление от сырьевой базы).
В качестве флюсов используется известняк, известь боксит.
При производстве стали применяется газообразное топливо - доменный, генераторный, коксовый, природный газ; жидкое мазут, смола; твердая-каменноугольная пыль.
Чугун передельный - в твёрдом или жидком виде первичный сплав, выплавляется в доменной печи и идет в передел на сталь. В нем низкое содержание Si и Mn и предназначен для кислородно-конвертерного передела в сталь с более узкими границами колебаний химсостава по Mn, Si и S. Содержащиеся в нем элементы, которые попадают в него из лома, руды, флюса или топлива, и иногда специально добавленные в него компоненты для получения специальных свойств – улучшают global-katalog.ru его качество. Чугун передельный – это основной первичный продукт доменного производства, который производится путем плавления металлолома и железной руды в печах. Он может находиться в форме брусков, чушек, кусков, в целом или не целом виде, в расплавленном или затвердевшем состоянии. Такой чугун хрупок, и уже не поддается обработке, но это можно будет незначительно поправить путем отжига, который придаст конечному продукту некоторые качества стали.
|
|
|
Роль шлаков в процессе производства стали исключительно велика. Шлаковый режим, определяемый количеством и составами шлака, оказывает большое влияние на качество готовой стали, стойкость футеровки и производительность сталеплавильного агрегата. Шлак образуется в результате окисления составляющих части шихты, из оксидов футеровки печи, флюсов и руды. По свойствам шлакообразующие компоненты можно разделить на кислотные (SiO2; P2O5; TiO2; и др.), основные (CaO; MgO; FeO; MnO и др.) и амфотерные (Al2O3; Fe2O3; Cr2O3; и др.) оксиды. Важнейшими компонентами шлака, оказывающими основное влияние на его свойства, являются оксиды SiO2 и CaO.
Шлак выполняет несколько важных функций в процессе выплавки стали:
1. Связывает все оксиды (кроме СО), образующиеся в процессе окисления примесей чугуна. Удаление таких примесей, как кремний, фосфор и сера, происходит только после их окисления и обязательного перехода в виде оксидов из металла в шлак. В связи с этим шлак должен быть надлежащим образом подготовлен для усвоения и удержания оксидов примесей;
2. Во многих сталеплавильных процессах служит передатчиком кислорода из печной атмосферы к жидкому металлу;
3. В мартеновских и дуговых сталеплавильных печах через шлак происходит передача тепла металлу;
4. Защищает металл от насыщения газами, содержащимися в атмосфере печи.
Изменяя состав шлака, можно отчищать металл от таких вредных примесей, как фосфор и сера, а также регулировать по ходу плавки содержание в металле марганца, хрома и некоторых других элементов.
|
|
|
Для того, чтобы шлак мог успешно выполнять свои функции, он должен в различные периоды сталеплавильного процесса иметь определенный химический состав и необходимую текучесть (величина обратная вязкости). Эти условия достигаются использованием в качестве шихтовых материалов плавки расчетных количеств шлакообразующих — известняка, извести, плавикового шпата, боксита и др.
От выбора исходного материала, их подготовки к плавке зависит не только качество выплавляемой стали, но и ее себестоимость.
Одновременно с железом окисляются кремний, фосфор, марганец и углерод. Образующийся оксид железа при высоких температурах отдаёт свой кислород более активным примесям в чугуне, окисляя их.
|
|
|
