БИЛЕТ №1

Характеристика железных руд

Железные руды - природные минеральные образования, содержащие железа в таких количествах, при которых его экономически выгодно добывать.

Железо является распространенным в природе элементом. Его содержание в земной коре составляет 4,2%.Рудными ископаемыми или рудами называются такие минеральные массы из которых экономически целесообразно извлечение металлов или необходимого элемента. В соответствии с этим железными рудами называются горные породы из которых экономически целесообразно выплавлять железо. Руда состоит из рудного и рудообразующего минерала, пустой породы и примесей. Извлекаемый элемент находится в рудном минерале.

Гематит - имеет хический состав Fe2O3 - безводный оксид железа. Гематит содержит 70% железа. Образованная гематитом руда называется красным железняком и является самым распространенным типом руды. Он обычно характеризуется высоким содержание железа и малым содержанием вредных примесей.

Магнетит - имеет химический состав Fe3O4 - магнитный оксид железа, содержащий 72,4% железа. Отличается от других минералов промышленных железных руд магнитными свойствами, которые теряются при нагреве свыше 570оС. Магнетит представляет собой смешанный оксид железа FeO*Fe2O3. Руды образованные магнетитом называются магнитными железняками или магнетитами. Они менее распространены, чем гематиты, характеризуются высоким содержанием железа, пониженной восстановимостью, часто сопровождающиеся серой.

Сидерит - имеет химический состав FeCO3 - карбонат железа. Содержит 48,2% железа. Образованная сидеритом руда называется шпатовым железняком, или сидеритом. При значительных количествах примесей глины может называться глинистым железняком. Сидериты распространены гораздо меньше чем другие руды. Характеризуются высокой восстановимостью, низким содержанием железа из-за незначительного его содержания в рудном минерале и большого количества пустой породы. Под воздействием влаги и кислорода атмосферы сидериты могут переходить в бурые железняки, так как оксид железа (II) в молекуле FeO*CO2 окисляется и поглощает влагу. Поэтому встречаются месторождения, в которых верхние слои руды являются бурыми железняками, а нижние коренные сидеритами.

Ильменит - имеет химический состав FeTiO3 - железная соль титановой кислоты. Ильменит содержит 36,8% железа и 31,8% титана. Встречается всегда в сростках с обычным магнетитом, т.е. в виде FeTiO3*Fe3O4. Образуемые ильменитом руды называются титаномагнетитами.

Производство стали в вакуумных дуговых печах

Производство стали в вакуумных печах – один из продуктивных способов получения стали с пониженным содержанием газов, неметаллических включений, примесей цветных металлов и с любым химическим составом.К вакуумным дуговым печам относятся печи с нерасходуемым и расходуемым электродом. Рассмотрим подробнее. Вакуумные печи с нерасходуемым электродом Изготавливается он из вольфрама или графита. Процесс производства стали в таких печах происходит следующим образом. Шихту загружают в водоохлаждаемый тигель. Расплавление шихты происходит посредством электрической дуги. Далее металл очищается и превращается в слиток. Недостатком данного вида вакуумных печей является то, что они не позволяют производить большое количество стали. Вакуумные печи с расходуемым электродом В состав данного вида печей входят: рабочая камера, медный водоохлаждаемый кристаллизатор, электрододержатель, механизм подачи электродов, система вакуумных насосов. Работу ваккумных печей обеспечивает постоянный или переменный ток. После установки расходуемого электрода зажигают электрическую дугу. Тепло электрической дуги действует таким образом, что электрод оплавляется. Это вызывает стекание капель металла в кристаллизатор и образование жидкой металлической ванны. В этот же момент металл очищается от примесей, то есть рафинируется. Увы, данный метод имеет как преимущества, так и недостатки. В вакуумных печах с расходуемым электродом можно выплавлять слитки стали большой массы. Но этап рафинирования металла происходит не совсем полно.

БИЛЕТ№2

Загрузка доменной печи

Идеальное распределение материалов в ДП должно быть таковым, чтобы в любых точках сечения окружности печи на любой высоте соблюдалось их постоянство; в этом случае необходимо чтобы горновой газ распределялся так, чтобы от переферии к центру проходило одинаковое количество газа, а этого достичь нельзя. В реальности рациональное распределение материалов в ДП таково: у стен или на небольшом от них расстоянии загружают относительно большее количество железорудной составляющей ,преимущественно крупной фракции (т.к. у переферии проходит обычно больше газа);загрузкой относительно большего количества кокса в центральной части печи обеспечивают повышенную газопроницаемость; в промежуточном пространстве между центром и периферией сосредотачивают мелкую фракцию. Конструкция устройств для загрузки и распределения материалов позволяет регулировать распределение материалов в широких пределах.Подачи, периодически загружаемые в печь состоят из определенного количества кокса, руды, агломерата, окатышей, известняка, взятых в соотношениях, определенных рассчетом шихты. Загрузка шихты и распределение их на колошнике осуществляется засыпными устройствами (ЗУ). Набор подачи, объем которой составляет несколько скипов, в ЗУ осуществляется так: подача на колошник поступает частями в определенной последовательности (порядок загрузки). В соответствии с установленным порядком загрузки выдерживаются и последовательность работы ЗУ. После высыпания материалов из первого скипа на вращающийся распределитель шихты конусного ЗУ, первый скип опускается вниз за очередной порцией шихты, а второй полный скип поднимается на верх печи. В это время малый конус ЗУ опускается вниз и материалы первого скипа высыпаются в межконусное пространство, на большой конус. После ссыпания конус закрывается. В такой последовательности набираются на малый конус и опускаются на большой конус второй скип. Как правило подача сост. из 4-5 скипов. Когда малый конус закроется после ссыпания с него материалов последнего скипа ,опускается большой конус и шихта высыпается в ДП и располагается на ранее загруженных материалах. Для выравнивания распределения шихтовых мат-в по окружности используют вращающийся распределитель шихты (в конусных ЗУ) и вращающийся лоток или воронку-склиз (бесконусные ЗУ-ва).

Литьё в оболочковые формы — способ получения фасонных отливок из металлических сплавов в формах, состоящих из смеси песчаных зёрен (обычно кварцевых) и синтетического порошка (обычно фенолоформальдегидной смолы и пульвер-бакелита). Предпочтительно применение плакированных песчаных зёрен (покрытых слоем синтетической смолы).

Оболочковую форму получают одним из двух методов. Смесь насыпают на металлическую модель, нагретую до 300 °C, выдерживают в течение нескольких десятков секунд до образования тонкого упрочнённого слоя, избыток смеси удаляют. При использовании плакированной смеси её вдувают в зазор между нагретой моделью и наружной контурной плитой. В обоих случаях необходимо доупрочнение оболочки в печи (при температуре до 600-700 °C) на модели. Полученные оболочковые полуформы скрепляют, и в них заливают жидкий сплав. Во избежание деформации форм под действием заливаемого сплава перед заливкой их помещают в металлический кожух, а пространство между его стенками и формой заполняют металлической дробью, наличие которой воздействует также на температурный режим охлаждающейся отливки.Этим способом изготавливают различные отливки массой до 25 кг. Преимуществами способа являются значительные повышение производительности по сравнению с изготовлением отливок литьём в песчаные формы, управление тепловым режимом охлаждения отливки и возможность механизировать процесс.

БИЛЕТ№3

Обогащение железной руды

Обогащением руды называется операция, увеличивающая содержание железа или снижающая содержание вредных примесей в руде. Обогащение позволяет существенно повысить содержание железа в шихте доменных печей, улучшить условия восстановления железа, уменьшить выход шлака, улучшая тем самым ход печи и снижая расход кокса при возрастающей производительности. Установлено, что в средних условиях плавки повышение содержания железа в шихте на 1 % позволяет увеличить производительность печи на 2—2,5 % при снижении удельного расхода кокса на 2—2,5 %. Получаемые на обогатительных фабриках концентраты содержат до 65—68 % Fe.

Наиболее древним способом обогащения руд является мойка, в ходе которой на дробленую руду во вращающемся барабане направляется сильная струя воды, способная отделить глинистую пустую породу от рудного вещества.

Наибольшее распространение получил метод магнитной сепарации руды, когда измельченную руду пропускают через магнитное поле. В барабанном магнитном сепараторе неподвижный электромагнит располагается внутри вращающегося барабана, на внешнюю поверхность которого подаются обогащаемая руда с водой. Частицы пустой породы оседают на дно бака, а частицы магнетита притягиваются к поверхности вращающегося барабана и могут быть смыты с нее только вне магнитного поля, что позволяет выделить концентрат магнитной сепарации (шлих).

Литьё под давлением

Литьё под давлением — технологический процесс переработки пластмасс, цветных металлов и других материалов путем впрыска их расплава под давлением в пресс-форму с последующим охлаждением.

Литьё под давлением занимает одно из ведущих мест в литейном производстве.Выделяются следующие положительные стороны процесса ЛПД:Высокая производительность и автоматизация производства, наряду с низкой трудоёмкостью на изготовление одной отливки, делает процесс ЛПД наиболее оптимальным в условиях массового и крупносерийного производств.Минимальные припуски на мехобработку или не требующие оной, минимальная шероховатость необрабатываемых поверхностей и точность размеров, позволяющая добиваться допусков до ±0,075 мм на сторону.Чёткость получаемого рельефа, позволяющая получать отливки с минимальной толщиной стенки до 0,6 мм, а также литые резьбовые профили.Чистота поверхности на необрабатываемых поверхностях, позволяет придать отливке товарный эстетический вид.Также выделяют следующие негативное влияние особенностей ЛПД, приводящие к потере герметичности отливок и невозможности их дальнейшей термообработки:Воздушная пористость, причиной образования которой являются воздух и газы от выгорающей смазки, захваченные потоком металла при заполнении формы. Что вызвано неоптимальными режимами заполнения, а также низкой газопроницаемостью формы.Усадочные пороки, проявляющиеся из-за высокой теплопроводности форм наряду с затрудненными условиями питания в процессе затвердевания.Неметаллические и газовые включения, появляющиеся из-за нетщательной очистки сплава в раздаточной печи, а также выделяющиеся из твёрдого раствора.

БИЛЕТ№4

1)---------------

2)Электросталеплавильному способу принадлежит ведущая роль в производстве качественной и высоколегированной стали. Благодаря ряду принципиальных особенностей этот способ приспособлен для получения разнообразного по составу высококачественного металла с низким содержанием серы, фосфора, кислорода и других вредных или нежелательных примесей и высоким содержанием легирующих элементов, придающих стали особые свойства – хрома, никеля, марганца, кремния, молибдена, вольфрама, ванадия, титана, циркония и других элементов.

Преимущества электроплавки по сравнению с другими способами сталеплавильного производства связаны с использованием для нагрева металла электрической энергии. Выделение тепла в электропечах происходит либо в нагреваемом металле, либо в непосредственной близи от его поверхности. Это позволяет в сравнительно небольшом объеме сконцентрировать значительную мощность и нагревать металл с большой скоростью до высоких температур, вводить в печь большие количества легирующих добавок; иметь в печи восстановительную атмосферу и безокислительные шлаки, что предполагает малый угар легирующих элементов; плавно и точно регулировать температуру металла; более полно, чем других печах раскислять металл, получая его с низким содержанием неметаллических включений; получать сталь с низким содержанием серы. Расход тепла и изменение температуры металла при электроплавке относительно легко поддаются контролю и регулированию, что очень важно при автоматизации производства.

Электропечь лучше других приспособлена для переработки металлического лома, причем твердой шихтой может быть занят весь объем печи, и это не затрудняет процесс расплавления. Металлизованные окатыши, заменяющие металлический лом, можно загружать в электропечь непрерывно при помощи автоматических дозирующих устройств.

В электропечах можно выплавлять сталь обширного сортамента.

БИЛЕТ №5

УСТРОЙСТВО ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

В доменной печи получают различные сорта чугуна из железных руд. Доменные печи, работающие на коксе, называются коксовыми, а работающие на древесном угле — древесноугольными.

Доменная печь — домна является шахтной печью непрерывного действия. Она имеет форму двух усеченных конусов, сложенных широкими основаниями, между которыми находится цилиндрическая часть, называемая распаром.Верхняя (узкая) часть печи называется колошником. Колошник имеет засыпной аппарат для загрузки шихты (руды, топлива, флюсов) и газоотводные трубы, по которым из доменной печи отводятся газы, называемые доменными или колошниковыми. Часть печи между колошником и распаром называется шахтой. Часть печи, обращенная усеченным конусом вверх и поддерживающая шихту в распаре вместе с шихтой и колошником, носит название заплечиков. В этой части печи происходит довольно резкое сокращение объема загружаемых материалов в результате выгорания кокса и образования жидких продуктов плавки.

Нижняя часть печи, имеющая форму цилиндра, в которой скапливаются продукты плавки — жидкий чугун и шлак, — называется горном. В горне имеются радиально расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга отверстия (10—16, в зависимости от размера домны). В эти отверстия вставлены из красной меди, бронзы или алюминия трубы с двойными стенками. Эти отверстия носят название фурмы. Через фурмы вдувается вентилятором или воздуходувными машинами нагретый в воздухонагревателях (кауперах) горячий воздух. Фурмы охлаждаются водой, циркулирующей в пространстве между стенками труб.

Основные шихтовые материалы при производстве электростали

БИЛЕТ№6

Сущность доменного процесса

Сущность доменного процесса заключается в восстановлении железа из его окислов, имеющихся в руде; отшлаковании пустой породы и науглероживании восстановленного железа до чугуна.

Исходные материалы (руда, топливо и флюсы) загружаются порциями в шахту домны через колошник в следующем порядке: топливо, руда, флюс. Порция этой смеси называется рудной колошей, а топливо, загружаемое отдельно, — топливной колошей.

Домну загружают периодически, по мере выплавки чугуна. В доменную печь, загруженную шихтой, через фурмы подают в большом количестве подогретый воздух, необходимый для поддержания горения топлива. В доменном процессе участвуют два потока, движущиеся друг другу навстречу. Сверху вниз опускается шихта (руда, топливо и флюсы), а снизу вверх движется горячий воздух.В передней части шахты, в подготовительном поясе, при температуре 400—600° из руды испаряется влага, руда разрыхляется и постепенно опускается в нижнюю часть шахты. В восстановительном поясе при температуре 600—800° окись углерода, образующаяся при сгорании топлива, соединяется с кислородом руды и восстанавливает чистое железо. Излишек окиси углерода, смешиваясь с другими газами, образует колошниковый газ, используемый для подогрева воздуха или для других целей. Восстановленное в шахте железо попадает в цементирующий пояс, где при температуре 800—1000° науглероживается и превращается в чугун. В нижней части, в плавильном поясе, при температуре 1000—1700° чугун плавится, стекает в горн и по мере накопления выпускается через летку. Пустая порода соединяется с флюсом и образует шлак, выпускаемый через шлаковую летку.Через определенные промежутки времени, 5—6 раз в сутки (в зависимости от размеров печи), производится выпуск чугуна. Для выпуска чугуна пневматическим ломом или электросверлом пробивают отверстие в летке и выпускают чугун по желобу в чугуновозные ковши емкостью 60 т.После выпуска чугуна летку забивают огнеупорной глиной при помощи специального приспособления, которое называется пушкой.

Холодное сырье для доменной плавки

БИЛЕТ № 7

Процесс Агломерации

Агломерация — это процесс окускования мелких руд, концентратов и колошниковой пыли спеканием. Агломерацию следует рассматривать шире, чем окускование, так как при этом удаляются некоторые вредные примеси (сера и частично мышьяк), разлагаются карбонаты и получается кусковой пористый, к тому же офлюсованный материал. По существу — это металлургическая подготовка руд к плавке. Известно несколько способов агломерации руд: а) во вращающихся печах; б) во взвешенном состоянии; в) с просасыванием воздуха; г) с подачей воздуха снизу. Наибольшее распространение получил способ спекания рудной мелочи на колосниковой решетке с просасыванием воздуха через слой шихты. В агломерационную шихту вводят не только железосодержащие материалы, но также известняк и другие добавки (марганцевую руду, отходы производства). Основные компоненты шихты для спекания приведены ниже %. Такую шихту тщательно перемешивают. В результате увлажнения при перемешивании во вращающемся барабане она приобретает более или менее зернистую структуру (окомковывается). Спекание осуществляется на колосниковой решетке. На колосниковую решетку / чаши или вращающейся ленты загружают так называемую постель высотой 30—35 мм, состоящую обычно из возврата крупностью 10—25 мм. Затем загружают шихту (200—250 мм). Под колосниковой решеткой создается разрежение около 7—10 кн/м2 (700—1000 мм вод. ст.), в результате чего с поверхности в слой засасывается наружный воздух. Чтобы процесс начался, специальным зажигательным устройством нагревают верхний слой шихты до 1200—1300° С и топливо воспламеняется. Горение поддерживается в результате просасывания атмосферного воздуха. Зона горения постепенно продвигается сверху вниз (до колосников) со скоростью 10—40 мм/мин. При достижении зоны горения постели процесс спекания заканчивается. Он обычно продолжается 10—20 мин.

Разливка стали в слитки

Процесс разливки стали и последующего ее охлаждения оказывает существенное влияние на получение высококачественного металла. Существует разливка стали в изложницы и непрерывная разливка.Разливка стали в изложницы может производиться в каждую имеющую дно изложницу отдельно сверху или одновременно в несколько изложниц, не имеющих дна, снизу сифоном. В последнем случае металл из ковша заливается в общий литник , из которого по горизонтальным каналам поддона он расходится по изложницам , поставленным по нескольку штук на металлический поддон.

Первый способ применяют при получении крупных слитков (до 100 т) и при разливке так называемой «спокойной стали», т. е. полностью раскисленной в печи или в ковше и застывающей в изложнице спокойно. «Кипящая» сталь, раскисленная неполностью в печи, при заливке в изложницы бурлит в результате выделения окиси углерода при охлаждении стали. Разливку «кипящей» стали производят сифонным способом, который применяют и при изготовлении мелких и средних слитков (до 100 шт.) одновременно.

При разливке сверху усадочная раковина, образующаяся под коркой, получается меньше, так как горячий металл поступает в верхнюю часть слитка.

При сифонном способе одной струей можно заливать несколько изложниц; поверхность слитков получается более чистой.

Наиболее совершенный способ разливки стали— непрерывная разливка, заключающаяся в том, что жидкий металл из ковша через промежуточную емкость непрерывно поступает в кристаллизаторы , охлаждаемые водой. Далее затвердевающий металл формируется прокаткой между валками и потом разрезается на куски газорезками . Куски стали кантователями укладываются на элеваторы.

Билет №8

Сущность агломерации

Сущность процесса агломерации заключается в том, что топливо в спекаемой шихте горит в тонком горизонтальном слое, в результате чего воздух, поступающий в зону горения, нагревается и интенсифицирует процесс горения топлива шихты, а горячие газы, выходящие из зоны горения, подсушивают и нагревают следующий слой шихты. После выгорания топлива зона горения перемещается в лежащий ниже слой шихты.

Этапы плавления металла в дуговых печах

БИЛЕТ№9

Процесс Агломерации

Агломерация — это процесс окускования мелких руд, концентратов и колошниковой пыли спеканием. Агломерацию следует рассматривать шире, чем окускование, так как при этом удаляются некоторые вредные примеси (сера и частично мышьяк), разлагаются карбонаты и получается кусковой пористый, к тому же офлюсованный материал. По существу — это металлургическая подготовка руд к плавке.

Известно несколько способов агломерации руд: а) во вращающихся печах; б) во взвешенном состоянии; в) с просасыванием воздуха; г) с подачей воздуха снизу.

Наибольшее распространение получил способ спекания рудной мелочи на колосниковой решетке с просасыванием воздуха через слой шихты.

В агломерационную шихту вводят не только железосодержащие материалы, но также известняк и другие добавки (марганцевую руду, отходы производства). Основные компоненты шихты для спекания приведены ниже %.

Такую шихту тщательно перемешивают. В результате увлажнения при перемешивании во вращающемся барабане она приобретает более или менее зернистую структуру (окомковывается).

Спекание осуществляется на колосниковой решетке. На колосниковую решетку / чаши или вращающейся ленты загружают так называемую постель высотой 30—35 мм, состоящую обычно из возврата крупностью 10—25 мм. Затем загружают шихту (200—250 мм). Под колосниковой решеткой создается разрежение около 7—10 кн/м2

(700—1000 мм вод. ст.), в результате чего с поверхности в слой засасывается наружный воздух.

Чтобы процесс начался, специальным зажигательным устройством нагревают верхний слой шихты до 1200—1300° С и топливо воспламеняется. Горение поддерживается в результате просасывания атмосферного воздуха. Зона горения постепенно продвигается сверху вниз (до колосников) со скоростью 10—40 мм/мин. При достижении зоны горения постели процесс спекания заканчивается. Он обычно продолжается 10—20 мин.

Электросталеплавильный способ производства стали

Использование электроплавильного способа производства стали позволяет получать металлический сплав высокого качества. В основе данного метода производства лежит использование электроэнергии для разогрева металла. Выплавка стали электросталеплавильным способа в специальных печах. За счет преобразования электрической энергии в тепловую происходит горение нагревательного элемента, в результате чего выделяется большое количество тепла и металл быстро разогревается.

Следует заметить, что данный метод выплавления стали подразумевает выделение большого количества шлаков, при этом качества получаемой стальной продукции во многом зависит от состава и количества шлаков. Главная причина выделения большого количества шлаков в окислении оксидной шихты. В то же время шлаки играют важную роль в связи оксидов, и позволяют удалять ненужные примеси. Кроме того шлаки являются прекрасными передатчиками кислорода и тепла.Электроплавильный метод является одним из самых современных методов получения стали, и все чаще используется на крупных металлургических предприятиях. Он позволяет получать большое количество металлической продукции за короткий промежуток времени. Еще одним плюсом данного метода является высокое качество получаемой стали. К недостаткам можно отнести высокую стоимость организации производства.

Билет№10

УСТРОЙСТВО ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

В доменной печи получают различные сорта чугуна из железных руд. Доменные печи, работающие на коксе, называются коксовыми, а работающие на древесном угле — древесноугольными.

Доменная печь — домна является шахтной печью непрерывного действия. Она имеет форму двух усеченных конусов, сложенных широкими основаниями, между которыми находится цилиндрическая часть, называемая распаром.

Верхняя (узкая) часть печи называется колошником. Колошник имеет засыпной аппарат для загрузки шихты (руды, топлива, флюсов) и газоотводные трубы, по которым из доменной печи отводятся газы, называемые доменными или колошниковыми. Часть печи между колошником и распаром называется шахтой. Часть печи, обращенная усеченным конусом вверх и поддерживающая шихту в распаре вместе с шихтой и колошником, носит название заплечиков. В этой части печи происходит довольно резкое сокращение объема загружаемых материалов в результате выгорания кокса и образования жидких продуктов плавки.

Нижняя часть печи, имеющая форму цилиндра, в которой скапливаются продукты плавки — жидкий чугун и шлак, — называется горном. В горне имеются радиально расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга отверстия (10—16, в зависимости от размера домны). В эти отверстия вставлены из красной меди, бронзы или алюминия трубы с двойными стенками. Эти отверстия носят название фурмы. Через фурмы вдувается вентилятором или воздуходувными машинами нагретый в воздухонагревателях (кауперах) горячий воздух. Фурмы охлаждаются водой, циркулирующей в пространстве между стенками труб.

Сущность мартеновского процесса

Сущность мартеновского процесса заключается в ведении плавки на поду пламенной отражательной печи.

Сталь получается путём окислительной плавки загруженных в печь железосодержащих материалов - чугуна, стального лома, железной руды и флюсов в результате сложных физико-химических процессов взаимодействия между металлом, шлаком и газовой средой печи. Основной принцип действия — вдувание раскаленной смеси горючего газа и воздуха в печь с низким сводчатым потолком, отражающим тепло вниз, на расплав. Нагревание воздуха происходит посредством продувания его через предварительно нагретый регенератор (специальная камера, в которой выложены каналы огнеупорным кирпичом). Нагрев регенератора до нужной температуры осуществляется очищенными горячими печными газами. Происходит попеременный процесс: сначала нагрев регенератора продувкой печных газов, затем продувка холодного воздуха.

В зависимости от такого параметра как состав металлической шихты выплавка стали происходила по следующим технологическим вариантам: рудный процесс, скрап-рудный процесс, скрап-процесс, карбюраторный (скрап-угольный) процесс.

В мартеновских печах выплавляют сталь обыкновенного качества, качественную углеродистую конструкционную и инструментальную сталь, а также низколегированную и среднелегированную. Сталь, выплавленная в мартеновских печах, идет на изготовление проката и поковок. Из нее делают рельсы, рессоры, балки и другие детали машин.

Билет 11

1)----

2) Мартеновский способ производства стали-передела чугуна в сталь в основном заключается в сжигании топлива в связи с чем температура в печи достигает 1800-1900 С а из расплавленного чугуна удаляется значительная часть содержащихся в нём углерода и некоторых примесей .Получающийся при этом сплав железа с углеродом представляет собой сталь с максимальным содержанием углерода не превышающего 1,7%

Билет 12

1) Сущность процесса непрерывного литья- Жидкий сплав равномерно и непрерывно поступает в охлаждаемую водой металлическую форму — кристаллизатор, где затвердевает в заготовку, наружный профиль которой соответствует форме кристаллизатора. С помощью тянущего устройства заготовка непрерывно вытягивается. Одновременно под действием ферростатического напора кристаллизатор заполняется свежими порциями сплава. Таким образом процесс протекает непрерывно.

2)Цепные конвейры - Цепные конвейеры применяются для транспортировки малогабаритных грузов и габаритных, тяжелых.  В цепном транспортере используются различные виды цепей, в зависимости от нагрузки и характера груза – одно- и двухрядные цепи, цепи, оснащенные различными накладками и приспособлениями. Цепные транспортеры имеют жесткую надежную стальную основу (раму), которая позволяет выдерживать так же серьезные нагрузки.  Цепной конвейер может использоваться как самостоятельное оборудование, а также входить в единую конвейерную систему совместно с различным конвейерным оборудованием.

Билет 13

1) Технология производства ферросплавов- Ведущий элемент восстанавливают из оксида углеродом и их элементов, оксид которого прочнее оксида ведущего элементов.В качестве таких элементов восстановителей применяют кремний. Существует три вида получения углевосстановительный, силикотермический, алюминотермический

2) Технология изготовления литейной формы- Предназначенные для получения отливок могут быть разовые,полупостоянные,постоянные. Разовые формы для использования только один раз,для получения лишь одной отливки.Полупостоянные-из спец высокоогнеупорной формы(графит,керамика)Постоянная- называют металл.формы в этих формах можно получить до нескольких тысяч отливок.имеют повышенную точность размеров и чистую поверхность

Билет 14

1) Устройство открытой ферросплавной печи- Ферросплавная открытая печь. Печи могут быть круглыми или прямоугольными Кожух печи сваривается из толстого листового железа и опирается на укрепленные в фундаменте двутавровые Балки. Изнутри кожух футерован огнеупорными материалами. Для выплавки кремнистых сплавов и углеродистого ферромарганца применяют угольные блоки. Для выплавки феррохрома применяют магнезитовую футеровку. Фактической футеровкой является слой гарни — сажа — настыль, образующийся из руды и сплава. Для выпуска сплава в кожухе имеются выпускные отверстия,, расположенные против электродов.

2) Подготовка сырья к металлургическому переделу-Осуществляется различными методами включающими в себя целый комплекс операций. Составной частью подготовки сырья следует считать операции усреднения и шихтовки металл.сырья, его опускования, окатывания и а(о)гломерации .

Билет 15

1) Литейное производство-Этим способом можно изготовить изделия любой массы от нескольких грамм до сотен тонн со стенками толщиной от 0,10 мм до нескольких метров.Этим объясняется широкое применение в различных отраслях промышленности.Оно является едва не самым древним методом обр.металлов.Методом литья изготвливают в среднем 40% заготовок деталей машин.

2) Огнеупорные материалы-Применяют для кладки и облицовки частей металлургических печей, родвергаемых высок.температурам.По степени огнеупорности различают огнеупорные материалы(1588-1770 градусов)высокоогнеупорные(1770-2000)и высшей огнеупорности(свыше 2000)

Билет 16

1. 1.Получение жидких металлов необходимой температурой жидкотекучести и должнохим-составом.

2. изготовление литой формы для заливки в нее металла. Форма должна выдерживать высокие температуры металлов, его гидростатическое давление и размывание действий струи, а также обладать необходимой газопроницаемостью. Кроме того форма форма должна обеспечить требуемое условие затвердевание отливки.

3.заливка формы жид. металлов без перерыва струи и попадания в форму шлака.

2. Шлакообразование- Формирование основного шлака сводится к растворению загружаемой в конвертер кусковой извести в жидкой шлаковой фазе—продуктах окисления составляющих чугуна (SiO2, MnO, FeO). Известь тугоплавка (температура плавления СаО составляет 2570 °С), поэтому для ее растворения необходимо взаимодействие СаО с окислами шлаковой фазы с образованием легкоплавких химических соединений.

Билет 17

1. К основным дефектам отливок относят коробление, наросты, недолив, пригар. Задачей газов и шлаков: пористость. Задачей технологического контроля яв-ся; обнаружение брака в отливках и принятие мер для устранения

Методами контроля служат: внешний осмотр отливки, проверка размеров отливки, опр.хим. состава и физико-механ. Свойств отливок, опр. трещин, раковин. Некоторые дефекты исправляют с помощью сварки, металлизации, механ. обработки . После контроля качества литья и исправных дефектов отливки окрашивают и передают на склад готовой продукции.

2. Способы получения железа, минуя традиционный доменный процесс, находят практическое воплощение в пром. масштабах, для этого стоятся оригинальные конструкции новых агрегатов. В них не плавят, а нагревают шихту до нужной температуры, при которой газ или др.топливо отнимают у нее кислород. В последнее время для осущ.процесса используются шахтные печи, кот.обладают высокой удельной производительностью и меньше расходуют топлива, удобны в обслуживании.Новый металлургический процесс яв-ся экономически выгодным, т.к. не требуется доменный кокс, достигается большая экономия топлива и эл. энергии, не загрязняется бассейн..

Билет 18

1. Специальные виды литья позволяют значительно улучшить качество отливок. Отливки полученные этими методами хар-ся повышенной точностью размеров, пониженной шароховатостью, уменьшением припусков на механ.обработку, возможностью получения деталейне нуждающихся в механ.обработки.

2. Окускование (гранулирование) – это процесс окускования тонкоизмельчённых материалов, основанный на  способности их при перекатывании образовывать гранулы сферической формы (окатыши) без применения давления. Процесс образования окатышей связан с действием  физических и физико-химических сил. Наиболее важными свойствами исходных материалов при гранулировании [3] являются влажность (8 до 20% в зависимости от типа руды), крупность измельчения (0,044 – 0,074мм) и добавки связующих веществ. Наиболее распространённая связующая добавка  - бентонит (особый тип глины, состоящей в основном из минералов группы монтмориллонита). Прочность окатышей повышают добавки сухого бентонита в количестве 0,5 – 0,7%, кроме своего прямого назначения бентонит способен поглощать избыток воды в 5 раз превышающий его собственный вес. В качестве более дешёвого связующего в США применяется сухой торф, обработанный водным раствором едкого натра. Железнорудные окатыши просушивают и обжигают в специальных печах. Известны способы получения окатышей без упрочняющего обжига с применением  в качестве связующих цемента, извести-пушонки, бентонита, чугунной стружки, пека, газовых углей. Исследованиями ГП «УКРНИИУГЛЕОБОГАЩЕНИЕ» установлено, что породы, сопутствующие газовым углям отличаются максимальным содержанием минералов группы монтмориллонита. Полученные на окомкователе окатыши просушиваются тёплым воздухом при температуре 100- 1050 С в шахтной сушилке. После этого они обрабатываются 90 минут в карбонизационной камере током дымовых газов (40 – 600 С), содержащих  около 20% углекислоты

Билет 19

1. Ковка- способ горячей ОМД, при помощи удара или нажатия байка люка. Прессование- выдавливание металла из замкнутой обл.через отверстие заданной формы Волочение- волочение металлов осущ. приемущественно в холл. Состоянии. Заготовками для волочения служит прокатв виде проволдоки. Прокатка- способ деформации металла путем сдавливания ее между вращающимися валками.

2. ------------------------------

Билет №20

Вопрос № 1. Прокатка — процесс пластического деформирования тел, между вращающимися приводными валками. Слова "приводными валками" означают, что энергия необходимая для осуществления деформации передается через валки, соединенные с двигателем прокатного стана. Деформируемое тело можно протягивать и через неприводные (холостые) валки, но это будет не процесс прокатки, а процесс волочения.Прокатка относится к числу основных способов обработки металлов давлением. Прокаткой получают изделия (прокат) разнообразной формы и размеров. Как и любой другой способ обработки металлов давлением прокатка служит не только для получения нужной формы изделия, но и для формирования у него определенной структуры и свойств.

Процессы прокатки классифицируют по следующим признакам:

по температуре проведения процесса прокатку делят на горячую (температура металла при реализации процесса выше температуры рекристаллизации) и холодную (температура металла ниже температуры рекристаллизации). Также имеет место так называемая теплая прокатка - обработка в области промежуточных температур;

• по взаимному расположению осей валков и полосы различают продольную (ось прокатываемой полосы перпендикулярная осям валков), поперечную (ось прокатываемой полосы параллельна осям валков) и поперечно-винтовую или "косую" прокатку (оси валков находятся под некоторым углом друг к другу и к оси прокатываемой полосы;

• по характеру воздействия валков на полосу и условиям деформации прокатка бывает симметричной и несимметричной. Симметричной прокаткой называют процесс при котором воздействие каждого из валков на прокатываемую полосу является идентичным. Если это условие нарушается процесс следует отнести к несимметричному;

• по наличию или отсутствию внешних сил приложенных к концам полосы выделяют свободную и несвободную прокатку. Прокатка называется свободной если на полосу действуют только силы, приложенные со стороны валков. Несвободная прокатка осуществляется с натяжением или подпором концов полосы.

Вопрос № 2. Физические и рабочие свойства огнеупоров.

Основные свойства огнеупорных материалов Пригодность тех или иных огнеупоров в каждом отдельном случае оценивается в зависимости от их основных физических и рабочих свойств.Рабочими называют свойства огнеупоров, удовлетворяющие требованиям, предъявляемым в данном конкретном случае. Основными свойствами огнеупоров являются огнеупорность, термическая стойкость, химическая стойкость, деформация под нагрузкой при высокой температуре и постоянство формы и объема, пористость, газопроницаемость, теплопроводность, электропроводность.

Огнеупорность.Огнеупорностью называется способность материалов выдерживать высокие температуры,не деформируясь под действием собственного веса. При нагреве огнеупорный материал вначале размягчается вследствие плавления его легкоплавкой составляющей. При дальнейшем нагреве начинает плавиться основная масса, и вязкость материала постепенно уменьшается. Процесс плавления огнеупоров выражается в постепенном переходе из твердого состояния в жидкое, причем температурный интервал от начала размягчения до расплавления иногда достигает нескольких сот градусов. Поэтому для характеристики огнеупорности пользуются температурой размягчения.Для этой цели при определении огнеупорности материалов используются керамические пироскопы (ПК). Пироскопы представляют собой трехгранные усеченные пирамиды высотой до 6 см с основанием в виде равностороннего треугольника со сторонами, равными 1 см. Каждому пироскопу соответствует определенная температура размягчения, т. е. температура, при которой пироскоп размягчается настолько, что вершина его касается подставки . В маркировке пироскопов указывается его огнеупорность, уменьшенная в десять раз. Для определения огнеупорности материала из нега изготавливают пирамидку по размерам пироскопа. Испытуемый образец вместе с несколькими пироскопами разных номеров устанавливают на подставке и помещают в электрическую печь. Испытание на огнеупорность сводится к наблюдению за размягчением (падением) образцов сравнительно с пироскопами при определенных условиях нагрева. огнеупорность материала обозначается номером того пироскопа, с которым образец упал одновременно.

21 Билет

1) Ковка — это высокотемпературная обработка различных металлов (железо, медь и её сплавы, титан, алюминий и его сплавы), нагретых до ковочной температуры. Для каждого металла существует своя ковочная температура, зависящая от физических (температура плавления, кристаллизация) и химических (наличия легирующих элементов) свойств. Для железа температурный интервал 1250–800 °С, для меди 1000–650 °С, для титана 1600—900 °С, для алюминиевых сплавов 480–400 °С.

Различают:

• ковка на молотах (пневматических, паровых и гидравлических)

• ручная ковка

• штамповка

Изделия и полуфабрикаты, получаемые ковкой, называют поковкой.

При ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками штампа. При деформации он приобретает форму этой полости (см. Штампование, Ротационная ковка).

При свободной ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или же ограничен с одной стороны. При ручной ковке непосредственно на металл или на инструмент воздействуют кувалдой или молотом.

Свободную ковку применяют также для улучшения качества и структуры металла. При проковке металл упрочняется, завариваются так называемые несплошности и размельчаются крупные кристаллы, в результате чего структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение.

Машинную ковку выполняют на специальном оборудовании — молотах с массой падающих частей от 40 до 5000 кг или гидравлических прессах, развивающих усилия 2–200 МН (200–20000 тс), а также на ковочных машинах. Изготовляют поковки массой 100 т и более. Для манипулирования тяжёлыми заготовками при ковке используют подъёмные краны грузоподъёмностью до 350 т, кантователи и специальные манипуляторы.

Ковка является одним из экономичных способов получения заготовок деталей. В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет ковка в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная ковка.

При ковке используют набор кузнечного инструмента, с помощью которого заготовкам придают требуемую форму и размеры.

2) Дробление ,сортировка ,усреднение железнообразных руд.

Добываемая из земных недр руда подвергается дроблению и измельчению, так как величина крупных кусков при добыче превышает размеры кусков руды, допустимых по условиям технологии доменной плавки.

Для крупного и среднего дробления используют установки, называемые дробилками, а для тонкого измельчения применяют мельницы. Дробление и измельчение – дорогостоящий и энергоемкий процесс. Стоимость процесса дробления и измельчения руды составляет от 35 до 75% от расходов на весь цикл обогащения. Поэтому всегда желательно соблюдать принцип “не дробить ничего лишнего”, то есть дробить руду только до нужных размеров. Для соблюдения этого принципа процесс дробления разделяют на несколько стадий, используя для каждой стадии подходящий тип дробилки, и перед каждой из них проводят классификацию с целью выделения готовых по размеру кусков и мелочи, чтобы не подвергать их повторному дроблению. Различают следующие стадии дробления:

• крупное дробление от 1500 до 250 мм;

• среднее дробление от 250 до 50 мм;

• мелкое дробление от 50 до 5 мм;

• тонкое измельчение до 0,04 мм.

Дробление выполняется следующими методами:

• раздавливанием;

• истиранием;

• раскалыванием;

• ударом;

• сочетанием перечисленных способов.

Для крупного и среднего дробления используют в основном щековые и конусные дробилки, для мелкого дробления – валковые и молотковые, а для тонкого измельчения – шаровые мельницы.

Состав рудных месторождений в большинстве случаев не однороден. Участки богатой руды перемежаются с более бедной. Поэтому, добываемые на одном месторождении руды, имеют непостоянный химико-минералогический состав. Иногда, колебания содержания железа в руде достигает ± 10%. Колебания содержания основных компонентов руды затрудняют их дальнейшую переработку. При использовании неусредненных железных руд невозможно получить чугун постоянного химического состава, и плавку необходимо вести с перерасходом кокса. На современных рудоподготовительных предприятиях усреднение является обязательной операцией, при которой обеспечиваются отклонение по содержанию железа в шихте в пределах ± 0,3 – 0,5%.

Усреднение представляет собой перемешивание большой массы рудного материала. Обычно эта операция производится в штабелях, расположенных на усреднительных складах. Емкость штабелей может составлять до 100 тысяч тонн. Усреднительный склад имеет два штабеля, один из которых формируется путем загрузки материала параллельными слоями, расположенными обычно горизонтально, а другой служит, для отгрузки материла в переработку. Отгрузка или забор осуществляется тоже слоями, но в направлении перпендикулярном расположению слоев, формирующих штабель. Каждая порция при заборе материала, включающая все формирующие слои, имеет состав, равный среднему составу материала всего штабеля.

22) Билет

1) Литейная штамповка

Горячей объемной штамповкой называется процесс горячего деформирования, при котором течение металла ограничено полостью ручья штампа.

Течение металла происходит в результате силового воздействия машины-орудия через штамп на заготовку. При любом способе горячей объемной штамповки инструментом является штамп. Штамп состоит всегда из двух или более частей. Поверхности, по которым части штампа соприкасаются друг с другом, называются плоскостями разъема. На плоскостях разъема располагаются полости, являющиеся как бы отпечатком будущей поковки, которые называются ручьями. Нагретая до пластического состояния заготовка закладывается в ручей, когда штамп разомкнут. При сближении частей штампа металл заготовки начинает течь, заполняет ручей и принимает форму поковки. Поковки, полученные способом горячей объемной штамповки, имеют форму готовой детали с небольшими припусками на поверхностях, подлежащих механической обработке. Горячая объемная штамповка выгодна в условиях крупносерийного и массового производства и производится в кузнечных цехах. Этот способ широко применяется для получения поковок самой различной формы массой от 0,5 до 350 кг, а на специализированном оборудовании можно получить поковки массой до 1 т.

Преимущества горячей объемной штамповки следующие:

1. однородность и точность поковок,

2. высокая производительность,

3. возможность получения поковок сложной конфигурации.

Главным недостатком процесса является высокая стоимость штампа.

Способом горячей объемной штамповки можно получать поковки из всех металлов и сплавов, обладающих пластичностью в горячем состоянии.