border=0

1.3. Izer- en stielproduksje.

Mei gemyske komposysje wurde metalen en legio's ferdield yn non-ferroes (koper, aluminium, lead, brûns, koper, ensfh.) En swart (izeren, stiel, griene izeren). Yn har reine foarm wurde metalen selden brûkt, mar meast yn 'e foarm fan planten.

Stiel en izeren binne izeren fan izeren mei koper , wêrby't it oanwêzigens fan ûnreplikingen fan oare gemyske eleminten unferjitlik is:

Stiel: Fe + C (<2%) + ynvaliditeit (relatyf lyts);

Gerdieren: Fe + С (> 2%) + ynpuriteiten (mear as stiel).

Wat is mienskiplik en wat binne de ferskillen (tabel 1.3) tusken dizze legioenen?

De basis fan ien - izer. It wichtichste ferskil is dat griene izer in hege karbonatyske ynhâld hat (oer 2% yn griene izeren en oant 2% yn stiel). De grins tusken dizze legio's is de kohlenstoffen yn 'e leger en it is ek ferdield yn in protte manganese, sulfur, phosphorus en silisiomaal.

Wurde faker mear fêste, duorsume en wearze-resistinte. Gieten izer is kwetsber, mar hawwe goeie castingigens. Stiel is ôflaat fan gers izer. De produksje is benammen twa-stap: izeren wurdt earst út izer makke, dan wurdt fan izer en stiel skott stiel.

Tabel 1.3

Fergelykbere yndikanten fan izer en stiel.

Nee

Namme fan yndikanten

Wetter - Agrarwetter

Stiel

1

Carbon-ynhâld,%

> 2%

<2%

2

S, P, Mn, Si-ynhâld

Folle *

minder

3

Struktuer

iisbrúks, ...

austenit, ferrite, ...

4

Fragiliteit

mear fragile *

5

Hardness

hurder *

6

Strength

boppe *

7

Malleability

boppe *

8

Foundry properties

boppe

9

Ferwurke dielen

bedriuwen, gebouwen,

skaden, gears, ...

10

Fertellingtechnology

casting en mehan. ferwurking

rolling and fur. arr.

* - meastal.

Izer yn it ore is yn 'e foarm fan oksiden, oksiden, carbonaten en oare gemyske kombinaasjes. Dêrnjonken is der in soad ore yn it ore (oant 30 ... 60%): kwartzit (sân), lûdstoffen, ensfh.

Basic iisreepen:

1. Magnetysk izer ore Fe O - oksid (oant 65% izer). (Sokolovskoye en Sarbayske fjilden, Kursk Magnetyske Anomaly)

2. Reade izer ore Fe O - oksid (oant 60% izer). (Krivoy Rog depot, Kursk magnetyske anomaly)

3. Brún izer ore Fe x mH 2 O - karbonat (oant 55% izer).

(Lisakovskoye fjild)

4. Spear izer ore Fe CO 3 - carbonate sâlt (oant 40% izer).

(Krivoy Rogposysje)

Al hast de helte fan 'e bewearde izerenreserves fan' e wrâld binne yn 'e CIS lannen te finen. Stoare izeren en stielen waarden minder en produkten yn 'e eardere UdSSR mear as elkenien yn' e wrâld. De redenen foar dizze "fertsjinste" wiene: ûnfolsleine struktueren en lege betrouberheid fan masines en apparatuer; lege kwaliteit fan griene izeren en stiel; grutte gebieten; grutte lingte fan wegen en kommunikaasje; Lege effisjinsje fan agraryske produksje, oanbou en dykwurken. Dit alles fergees folle mear metaal as yn oare lannen. En ek it fergroeven metaal yn it lân op oanbouplakken, oplutsen op grûnslach, yn bosken, sompen en fjilden wie de measte yn 'e wrâld.

Histoarysk is de produksje fan ferrousmetalen ûntwikkele yn 'e neikommende stappen:

1. Syrodutny proses (1500 jier foarop BC). De optreding fan it proses is tige leech, krige foar 1 oere krekt oant 0,5 ... 0,6 kg izer. Yn 'e forjowingske eagen waard izer fan it ore werom krige mei stiennen yn' e luchtbloed (figuer 1.19) mei help fan bosken.

Earst, doe't it gebrûk fan charcoal koalmonoxyd foarme waard

C + O 2   Ù CO,

dy't it pure izer fan it ear ferkringe

CO + Fe Ù Fe + CO 2 .

As gefolch fan >fêste fase ferkocht. It resultaat wie in lekker izer. Dizze metoade bestie oant de XIV ieu, en yn in wat ferbettere foarm oant it begjin fan 'e XXe ieu, mar waard stadichoan ferfongen troch in krityske redistribution.

It folget dat histoarysk de earste metallwelder wie

de smid, en de earste metoade fan it welding is it ferdriuwen.


.


2. Mei it ferheegjen fan 'e grutte fan kaas makende hoarnen en de ferwinning fan it proses, de kearngegevens yn izer ferhege, waard it tichtpunt fan dit leger (gers izer) leger as dat fan purere izer, en in part fan it metaal waard makke yn' e foarm fan feltsje izer, dy't as ôffalprodukt út ' .

Yn 'e XIV ieu waard yn Europa ûntwikkele in twa-stap metoade foar it meitsjen fan izer (lytse blaasofen, dan is it proses kritisch). Kapasiteit ferhege ta 40 ... 50 kg / oere fan izer. It gebrûklike wetterrad foar loftfeiligens. Critieare redistribution is it proses fan it ferfeanjen fan heidenske izeren (it ferminderjen fan 't bedrach fan C, Si, Mn) om ynnaam (ferwurke) izer út it izer te krijen.

3. Oan 'e ein fan' e XVIII ieu begon te brûken mineralblaai yn Jeropa en yn it puddelingsproses . Yn it puddeljend proses brânt de stien yn 'e fjoerstien, de gas giet troch de bad, smelt en fermet de metaal. Yn Sina, ek earder, yn 'e 10e ieu waard izeren izeren smelle, en doe waard stiel troch it puddeling proses krigen. Pudling is de reiniging fan griene izeren yn in fjoerich oven. By it skjinjen fan izeren kears wurde sammele yn klompen. In krûder krûpt draait de massa wer en oer en divert it yn 3 ... 5 dielen - crickets. Yn 'e formen of rollende masine wurde de kears fergroeid en stripen en oare blanken wurde makke. Al brûkt stoommotoren ynstee fan it wetterrad. Kapasiteit fergruttet oant 140 kg fan kieze izer per oere.

4. Oan 'e ein fan' e 19e ieu waarden trije nije stielproduksjeproseduren hast simultaneel ynfierd: Bessemer, iepenhart en Thomas. De produktiviteit fan stiel smelting steeds dramatysk (oant 6 ton / oere).

5. Yn 'e midden fan' e 20e ieu: sûkerjen bliuwt, automatisaasje proseduere en kontinuvere casting fan stiel wurde yntrodusearre.

Yn 'e rin fan' e kaas makjen, krúnige en puddeljende prosessen, waard it izer net slagge (it technyske nivo fan dy tiid makket it net mooglik om har risseltyp te garandearjen). It flechtsje fan it fermetmetaal mei soerstof yn in Bessemer-converter troch in skerpe ferheging fan 'e kontaktflater fan' e metaal mei in oksidearjende agin (sauerstof) makket tûzen kear ferwiderje as in puddeljend oven.

Yn 'e kaas makjen en skriepprosessen waard it fiedjen fan izer (leechkohlen stiel), mei in lytsere mannichte unreplikingen, tige fersmoarge oan korrosysje, waard troch in ienstaprige metoade krigen. In ienstapet proses fan stielproduksje is op it stuit op it ûntwikkelingsfaze: ore dressing (it krijen fan pillen mei 90 ... 95% izer) en stiel smelting yn in elektryske oven.


Moderne produksje fan izer en stiel wurdt útfierd neffens it neikommende skema (1.20).

Gosse izerproduksje .

Gerduorre is smelt yn blaasöfen. Dit is in komplekse ynstrumintenstruktuer, dy't kontinu oege is foar 5..10 jier.

De oven wurket op it kontrôleprinsipe. Oare, fluxen en koeken wurde fan boppe, en loft wurdt ûndersteande levere. Coke tsjinnet om it ore te heizen en te lizzen, en ek dielt oan de reduksje fan izer fan oreoksjes. Yn coke moat in minimum fan sulver en fosforus wêze. Fluxen (kalkstien, silica, ..) binne nedich om slakken te meitsjen. By ferbaarnd wurdt koalmonoksen foarmje, dat is de wichtichste reduksjeagint foar izzer. Fergrutting fan izeren fynt út hegere oksiden om har te ferliezen en, by einsluten, nei metaal:

Fe 2 O 3 ® Fe 3 O 4 ® Fe O® Fe

carbon monoxide CO en fêste koalstof C. Reduksje fan manganese, silisium en oare eleminten wurdt ek útfierd troch coke.

De produkten fan 'e útbou fan' e útbou binne:

Roaster izer mei 4 ... 4,5% С, 0,6 ... 0,8% Si, 0,25 ... 1,0% Mn, oant 0,3% S en oant 0,05% P;

gers izer , mei Si 3% ;

ferroalloys : ferrosilicon (9 ... 13% Si) en ferromanganese (70 ... 75% Mn), bedoeld foar deoxidaasje en legering fan stiel;

Slaggen brûkt foar de produksje fan slagwolle, slagblokken, sint.

Stielproduksje.

Om stiel te krijen fan griene izeren, is it needsaaklik om it bedrach fan koalstof, manganese, sulver en fosforus te feroarjen. Stiel wurdt makke yn oxygen-converters, iepen-herdoften en elektryske oaren.

In converter (figuer 1.21) is in pear fêste gefoel, binnentroch yn 'e bôge mei fersmoarge stiennen en op twa klokken opstutsen.

Fliissend izeren (1250 ... 1400 ° C), dy't yn 'e houtofof krije, wurdt yn in konverter setten mei in linnen. Om slag te krijen, izer ore en kalk, bauxite en fluoreskop wurde tafoege oan de konverter. Loft wurdt oan 'e converter útferkocht, of oxygen fan boppeste. It proses fan stielproduksje is fluch, mei trije perioaden dúdlik sichtber (ôfbylding 1.22).

Yn 'e earste 4 ... 5 minuten fan it proses wurdt izer oxidearre.

Fe + O 2 ® FeO.

Fierder is it foarme foarm fan izerokside silisium en manganese oksidearre:

Si + FeO® SiO 2 + Fe,

Mn + FeO ® MnO 2 + Fe.

Silicium en manganese wurde ek oksidearre troch sauerstof:

Si + O 2 ® SiO 2,

Mn + O 2 ® MnO 2.

Mei de oksidaasje fan koalstof, silisium, manganese en oare ynpuriteiten, in grut bedrach fan waarmte wurdt ferwachte, de temperatuer fan 'e melt ferheget, en de oksen foarmje slag.

Nei Si en Mn binne hast folslein ferbaarnd, begjint de twadde perioade fan in flugge brâning fan karbon.

C + FeO® Fe + CO,

Charakteristyk is dat koalmonoksen. is brenge

CO + O 2 ® CO2

oer de hals. der sil in helder flamme wêze.

De tredde perioade begjint as in brúnde reek oer de hals ferskynt, in teken dat izer begon om te oxidearjen en it proses fan stielproduksje is foltôge.

Oxygen wurdt yn 'e konverter fan' e boppekant (druk oant 1,2 MPa) op 'e flater metaal spegel blaasd. De temperatuer yn' e sûkerblaas is heger as wannear't luchtlucht is, dus, neist it feljen izer, kinne jo oant 30% izer skuor en izer ore brûke. By it siedjen mei sauerstof yn 'e leger fermindere de stoffen fan' e stofzuiger, de spjaltiid wurdt 2 kear ferkocht yn fergeliking mei luchtbloed en de konverterkapasiteit ferheget.

De iepenproduksje fan 'e hout is minder produktyf as de konverter, mar it proses is better regele, izeren pigs en skrap wurde brûkt. Marten is in regenerative fjoerofof. De gas ferbrûkt oer de smelte romte, wêr't de temperatuer 1750 is ... 1800 ° C. Gas en loft binne foarbeheare (oant 1200 ... 1250 ° C) yn regenerators. Troch de waarmte fan 'e ferbrânde gassen komme yn' e pij. Twa regenerators: ien wurkt en de oare sammelt heule enerzjy. Om it proses te ferwikseljen wurdt it bad mei oxygen ferfeeld. De fergiftiging fan 'e bad is útfierd troch ferrosilicon en ferromanganese yn' e bad, en de finale - troch aluminium en ferrosilicon yn 'e stiel.

Hegere kwaliteare stiel wurdt smelt yn elektryske bôgen en ynduksje elektrysk fjoers. It proses is sawat krekt lykas yn 'e iepenhartofen, mar de temperatuer is hegere, dus feurige stiel mei chromium, Wolfram, ensfh. Kin yn elektryske oven makke wurde Twee perioaden yn' e smelting fan elektryske stiel: oksizearjen (biede fan Si, Mn, C, Fe) lucht- en oxygenlading. ; reduktyf - stieldeoxidaasje, sulfureferwinning. Hjirmei wurdt flau besteande út kalk en fluorespar ynfierd.

Ynduksje-felheid wurdt meast brûkt foar it smeljen fan stiel en it meitsjen fan hege legere en spesjale stielen ûnder fakuüm of spesjale kontrôle sfear.





Sjoch ek:

1. 6. De ynfloed fan gemyske eleminten op 'e eigenskippen fan stiel en griene izer.

2.16. Welding fan kwaliteitskontrôle.

1.10. Beskerming fan metalen út korrosysje.

Hardening is heule stiel op 30 ... 50 ° C boppe de temperatuer fan 'e faze-transformaasje

1.5. Stielsysteem fan izer - karbonsysteem.

Werom nei Tafel Ynhâld: Metalen en Welding

2019 @ edudocs.fun