7.Сталеплавильный процесс. Кислая и основная сталь.

Сталеплавильный процесс:

Сталеплавильный процесс — окислительный процесс, так как сталь получается в результате окисления и удаления большей части примесей чугуна — углерода, кремния, марганца, серы 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 растворённый в нём кислород, вводят легирующие элементы и получают сталь заданного химического состава.

Сталеплавильные процессы

• Мартеновское производство

• Электросталеплавильное производство

• Конвертерное производство

  • Бессемеровский процесс

  • Томасовский процесс

  • Газокислородное рафинирование

• Порошковая металлургия

• Новые сталеплавильные процессы

Кислая сталь:

Кислая сталь характеризуется чистотой по сере и фосфору, по неметаллическим включениям, хорошей раскислеиностью и низким содержанием газов. 

Конвертерная кислая сталь называется бессемеровской, а конвертерная основная томассовской. 

У кислой стали влияние неметаллических включений менее заметно и ее механические свойства в продольном и поперечном направлениях примерно одинаковы. 

Из кислой стали изготовляются обычно поковки ответственного назначения, подвергающиеся или ультразвуковому контролю, или контролю макроструктуры. 

Механические свойства кислой стали однороднее, чем основной стали той же марки. Пластические свойства кислой стали ( ударная вязкость, относительное сужение) обычно выше, чем аналогичные свойства основной стали. Анизотропия ( неодинаковость свойств по различным направлениям) механических свойств у кислой стали меньше, чем у основной. 

Отливки из кислой стали вследствие лучшей раскисленности и меньшего содержания газов в металле получаются более плотными и имеют более высокие механические свойства. Главным недостатком кислой стали является ее высокая стоимость - она обычно в полтора-два раза дороже основной, так как стоимость исходных материалов для кислой стали выше стоимости исходных материалов для основной стали. В отличие от основной, для получения кислой стали применяется высококачественный древесный или коксовый чугун с малым содержанием фосфора и серы по ГОСТ 4831 - 49 и 805 - 49; шихтовая болванка и стальные отходы должны быть определенного химического состава. 

В случае необходимости получения кислой стали при отсутствии чистой в отношении вредных примесей шихты применяется двойной процесс плавки. Известны следующие два метода. 

Низкое содержание неметаллических включений в кислой стали является следствием высокого качества шихты, самораскисления металла под воздействием кислой футеровки и углерода, растворенного в металле, малой кислородопроницаемости шлака. 

При втором варианте опытов из кислой стали 34ХН1М были откованы поковки диаметром 500 и 700 мм, длиной соответственно 1100 и 1200 мм. Эти поковки после окончания ковки и копежа были переохлаждены до 280 - 320, нагреты до 640 - 660 и после окончания изотермической выдержки ( в соответствии с табл. 30) были охлаждены на воздухе. 

Меньшее содержание растворенных газов и включений в кислой стали определяет более высокое качество ее по сравнению с основной мартеновской сталью. 

Основная сталь:

Сталь, выплавленная в печи с основной футеровкой, под шлаком, содержащим избыток основной составляющей типа оксида магния или извести.