Iпроблеми навколишнього середовища 541

рекомендовано! 569

л1тератури 569

14. Чим вщр!зняються теорИ окисних процеав у сталеплавильнш вант та як вщбу­ваеться окиснення у шй вуглецю?

15. Розкаж1ть про окиснення мангану 1 силвдю в сталеплавильнш ванш.

16. Як вщбуваеться окиснення фосфору та арки в сталеплавильнш ванш?

17. Навед1ть джерела надходження 1 поведшку газ1в у сталеплавильнш ванш.

18. Що таке неметалев! включения та як вони утворюються 1 в яких сполуках зна­ходиться у металевш ванш?

19. Як вщбуваеться розкиснення металу?

20. НаведДть суть деяких способов розкиснення сталь

21. Для чого проводять легування стал! та чим вщр1зняеться процес легування певними елементами?

22. Як1 ШИХТ0В1 матер1али використовують у сталеплавильному виробництв!?

23. Яю недолжи мають бесемер!вський 1 томаывський пронеси?

24. Який принцип продувки використовуеться в ККП та в чому нереваги цього процесу?

25. Навед1ть конструкщю кисневого конвертера.

26. Чим В1др1зняються основш розм1ри робочого простору кисневого конвертера?

27. Яким матер1алом футерують киснев] конвертери та з яких шар!в складаеться футер1вка?

28. Вщ чого залежить стшюсть футер1вки кисневого конвертера 1 як п' можна шдви- щити?

29. Розкаж1ть про конструкцию фурми кисневого конвертера.

30. Вщ чого залежать властивосп струменя дуття у зон! стикання його з розплавом?

31. Як впливае штенсившсть продувки, висота розмпцення фурми над р1внем спо­кшно!' ванни та глибина проникнення струмешв кисню у ванну на парамегри ККП?

32. Що впливае на конф1гурацш 1 розм1ри реакцшноУ зони в кисневому конвертер!?

33. Яю вимоги ставлять до складу чавуну для ККП?

34. Чому в чавуш небажануш тдвитцений вм'шт силщш та мангану?

35. Яю додатков! матер^али використовують у ККП 1 вимоги до !'х якосп?

36. 3 яких операций складаеться цикл ККП?

37. Як! додатков! операци проводять для виправляння процесу плавки?

38. Наведать основш положения гщродинамши ванни кисневого конвертера.

39. Як змшюеться температура ванни у процеп продувки кисневого конвертера?

40. Наведать основш способи шдвищення температури ванни кисневого конвертера та як впливаюгь на температуру ванни кисневого конвертера металевий брухт 1 сипю матер1али?

41. Як> особливосп шлакоутворення в кисневому конвертер!? Наведггь способи прискорення шлакоутворення 1 шдвищення основност! шлаку.

42. Як впливае на хщ шлакоутворення введения синких матер!ал!в?

43. Як1 умови проходження реакцш окиснення домпнок у кисневому конвертер! та як 1х регулюють?

44. За якими реакщями вщбуваеться окиснення силщш, мангану та фосфору?

45. Як окиснюються вуглець, силщш, манган 1 фосфор у процес! продувки?

46. В яю нерюди спостер1гаеться шдвищення та зменшення швидкост1 зневугле­цювання?

47. За якими реакциями видаляеться арка з металу в кисневому конвертер!?

48. Як змшюеться склад шлаку й газу в нроцес1 продувки?

49. Як розраховують юльюсть розкисниюв та способи введения Ух у метал?

50. Як проводять легування металу, винлавленого в кисневому конвертер!?

51. Охарактеризуйте складов! втрат металу шд час продувки в кисневому конвертер].

52. Як проводять вщведення та очищения конвертерних газ1в?

53. Яш завдання виринуе АСК конвертерного плавкою? Навед1ть структурну схе­му АСК ККП.

54. На чому Грунтуються статичш й динам!чн] системи керування ККП?

55. Для чого використовують вим1рювалышй зонд, який занурюють у метал гид час продувки? Наведать конструкцш змшного блока зонда.

56. Яю техшко-економ1чш показники ККП та як впливае змша основних керую- чих дш конвертерно!' плавки на техшко-економ!чш показники ККП?

57. Навед1ть способи й особливоеп переробки фосфористих та природно-легова- них чавушв у конвертерах з верхньою продувкою.

58. Навед1ть ф13ико-Х1М1чш особливост! виплавки стал1 у конвертерах з донною продувкою.

59. Як! особливост! конструкцП та технология плавки в конвертер! з донною про­дувкою?

60. Навед1ть техшко-економ!чш показники конвертера з донною продувкою.

61. Яю особливосп виробництва стал! в конвертерах комбшованого дуття?

62. Як пщвищити юльюсть брухту, що переробляеться в кисневому конвертер!?

63. Яка конструкция 1 принцип роботи м!ксера?

64. Який принцип роботи та яю елементи конструкщУ мартешвськоУ печ1?

65. Яю р1зновидн мае мартешвський процес за складом шихти, вогнетрив^в 1 палива?

66. Яю основш розм1ри характеризують робочий проспр мартешвськоУ печ1? 67.1з яких перюд1в складаеться мартешвська плавка за скрап-рудного процесу?

    68. Схарактеризуйте теплову роботу мартешвськоУ печ1 та як вщбуваеться перюд кишння у мартешвськш печ1?

    69. Як вщбуваеться окиснення сшпщю, мангану й фосфору в мартешвськш печ! та що сприяе IX видаленню 13 металу?

    70. Яю умови видалення арки 13 металу в шлак?

    71. Яке значения процесу зневуглецювання металу та умови його перебиу в мар­тешвськш печ1?

    72. Як вщбуваеться шлакоутворення в мартешвському процес!?

    73. Яю умови виплавки високояюсноУ 1 легованоУ стал! в мартешвськш печ)?

    74. Навед1ть особливосп кислого мартешвського процесу.

    75. Яю заходи проводять для вдосконалення мартешвського процесу?

    76. У чому особливост! роботи двованних сталеплавильних печей?

    77. Яю принципи контролю й автоматизацП' мартешвського процесу?

    78. Назв1ть основш технжо-економйчш показники мартешвського процесу.

    79. Навед1ть схеми електропечей, яю завантажують зверху.

    80. 1з яких елемент^в 1 частин складаеться мехашчне та електроустаткування дуго- В01 печ1?

    81. Яку конструкщю мае електродугова шч?

82.1з яких вогнетривких матер1ал1в виготовляють футер1вку електродуговоУ печ1?

83. Яю шихтов! матер^али використовують в електродуговш печ1 та вимоги до !х

ЯКОСТ1?

83. На яю перюди подшяють процес плавки в електродуговш печ1?

84. У чому суть технологи виплавки стал! в електродуговш печ1 методом окиснення?

85. Як1 температурш умови процесу в окисний та вщновний перюди в електроду­говш печ1?

86. У чому вщмшшсть вщновного перюду пщ быим 1 карбщним шлаками?

87. Як вщбуваеться розкиснення та легування металу шд час електродугово!' плавки?

88. У чому суть технологи виплавки стал! способом переплаву?

89. Яю е р13новиди технолог!!' плавки у вагових печах?

90. У чому суть технологи електродугово!' плавки в печ1 з кислою футер1вкою?

91. Навед1ть суть комбшованих способов плавки в дугових електропечах.

92. Назв1ть принципи контролю та автоматизашУ процесу в електродуговш печь

93. Яю техшко-економ^чт показники роботи електродугових печей?

94. У чому суть технолог!'! та переваги виплавки стал! в шдукцшних печах?

95. Назвйть елементи конструкщУ та електроустаткування шдукцшноУ печь

96. 289

    Яю В1ДМШПОСТ1 роботи печей промислово'! та тдвигценоУ частоти?

10 Основи мет. вир-ва.

83. Назвпъ прикципи контролю та автоматизацп' процесу в шдукцшнш печ!.

84. Яю способи застосовують для позашчного рафшування металу?

85. Навед1ть суть технологи ювшово! металургп?

86. Як проводять продувку металу нейтральними газами?

87. У чому суть ювшового оброблення вдуваниям порошкопод1бних матер1ал!в?

88. Як проводять аргонокисневе зневуглецювання в агрегат конвертерного типу?

89. Навед1ть принципи МГД-шжекщйного оброблення стал1 рщким алюмипем.

90. У чому суть 1 переваги оброблення рщко! стал! синтетичними шлаками?

91. Яю е способи вакуумного оброблення рщко'1 стал1 та яю видаляються при цьому ДОМ1ШКИ?

92. У чому суть процесу розкиснення стал1 та яю елементи використовують як розкисники?

93. Чим В1др13няються кипляча, натвспокшна 1 спокшна стал1?

94. Для чого проводять легування стал1 та яю елементи належать до легуючих?

95. Як впливае на температуру металу в ковт1 розкиснення й легування стал1?

96. Яю процеси вщбуваються в агрегатах доведения стал1?

97. У чому суть безперервного сталеплавильного процесу?

98. Яю способи розливання застосовують шд час виробництва стал1?

99. Навед1ть конструкщю розливного ковша.

100. Як1 е способи розливання стал1 у виливнищ?

101. Як проводять розливання стал1 у виливнищ зверху? Назв1ть переваги \ недо- л1ки цього процесу.

102. Як проводять розливання стал1 сифоном? Назв!ть переваги 1 недол1ки цього процесу.

103. Як вщбуваеться гомо- та гетерогенне зародження крисгал1в шд час тверднен­ня стал1?

104. Як впливають на кристал1зацш параметри металу, що розливаеться?

105. Яю в1ДМ1нност1 процесу кристал1зац11 гид шаром шлаку?

106. Яка структура зливка спокшно!, киплячо! та нашвспокшно! сталей?

107. Вщ чого залежить х^мочна неоднорщшсть (лжващя) металу в зливку?

108. У чому ВЩМШНОСТ1 дендритно! та зонально! лжвацп?

109. Охарактеризуйте яюсть зливюв спокшно!, киплячо! та нашвспокшно! сталей.

110. Яке устаткування використовують для розливання стал!?

111. За якими параметрами вщр1зняються виливнищ?

112. Яке призначення прибуткових надставок?

113. Навед1ть технологш розливання у виливнищ спокшно!, киплячо! та нашвспо­кшно! сталей.

114. Охарактеризуйте дефекта сталевих зливюв, розлитих у виливнищ.

115. Чим вщр1зняються зливки, отримаш теля безперервного розливання, вщ от- риманих шсля розливання у виливнищ?

116. Ям е конструкци МБЛЗ та з яких елемент1в вони складаються?

117. Яю явища вщбуваються пщ час формування зливка на МБЛЗ?

118. Як подаеться метал у кристал1затор?

119. Яка структура зливюв киплячо!', нашвспокшно! та спокшно! сталей, розлитих на МБЛЗ?

120. Яю дефекта характерш для зливюв, розлитих на МБЛЗ?

121. Назв1ть принципи контролю та автоматизацп процесу розливання на МБЛЗ.

122. Яке основне завдання вир1шували пщ час розроблення ЛПК?

123. Яю е конструкци ливарно-прокатних комплекав?

124. У чому суть технологи розливання металу в двовалковий ливарний модуль?

125. Охарактеризуйте яюсть металу 1 продуктившсть ЛПК.

126. Назв1ть принципи контролю та автоматизацп' процесу в ЛПК.

127. Навед!ть техшко-економ!чш показники процесу в ЛПК.

Феросплави — це сплави зал1за 13 р1зними Х1м1чними елементами, яю використовують для розкиснення 1 легування стал1, отримання деяких ви/йв чавушв, високолегованих силав1в та сплавхв сиещального функщо- пального призначення.

Промисловкть виробляе 150 р1зних вид1в та марок иростих 1 склад - иих феросплав1в, до складу яких в тому чи шшому сшввщношенш вхо­дить близько 25 елемешлв. До них належить бшышсть легких (А1, Ва, В, Са, М§, 5г, ТО, частина рщюсних 1 розс1яних (V, V/, Се, У, Мо, МЬ, Та, 5с) та важких (Со, Ми, №, Сг) метал1в, а також неметали (51, Р, 5е, Ы).

1стор1я розвитку виробництва феросплав1в складаеться з двох перю- д|в. На початку XIX ст. феросплави отримували лише 13 руд у домен- пих печах. У зв'язку з розвитком електроенергетики на початку XX ст. иабуло поширення виробництво феросплав1в в електропечах. Ниш основ- ну юльюсть феросплав1в отримують у дугових електропечах з викори- станням як вщновника вуглецю, сшнцда, алюмшш.

>оздш

ВИРОБНИЦТВО ФЕРОСПЛАВ1В

УкраУна мае розвинену феросплавну иромисловшть, яка за обсягами 1 сортаментом виробництва значною м1рою задовольняе потребу металур- пиного комплексу у феросплавах. Певиу частку феросилав1в експортують па СВ1ТОВИЙ ринок. Сумарна потужрпсть в1тчизняних феросплавних заводш перевищуе 2 млн т феросплав1в на рж. Феросплави електротчним спосо­бом виплавляють на Шкопольському, Запор1зькому 1 Стахашвському фе­росплавних заводах (сплави мангану й сшнщю, деяю лнатури), Побузько- му ферошкелевому комбшат1 (сплави шкелю 1 хрому), Запор1зькому алю- мшевому комбшап (сплави сшнщю). На Донецькому х 1 мпот-металургш- пому завод1 позашчним способом виплавляють сплави мол1бдену 1 вана- дио, а на Краматорському металурпйному завод 1 у доменних печах — сплави мангану. Останшм часом уведет в експлуатацда потужносп для винлавки феротитану, феромолгбдену 1 ферованадш на пщприемствах у М1стах Дншродзержинську та Новомосковську ДгйпропетровськоТ область Вагомий внесок у теорш 1 практику виробництва феросплав1в зробили видатш вчеш О. М. Самарш, В. II. Елютш, Ф. П. Сднерал, В. О. Бого­

любов, О. А. бсш, М. А. Кекелщзе, С. Т. Ростовцев, С. Й. Хитрик, М. М. Деханов, Б. I. Смлш, А. Г. Кучер, Ю. В. Чепеленко, В. В. Мура- ховський та ш. Ниш провгдна роль у розвитку теорп й технологи ви­робництва феросплав1в належить школ1 дншропетровських учених, як\ ирацюють шд кер1вництвом академжа НАН УкраГни М. I. Гасика.

4.1. КЛАСИФ1КАЦ1Я, ПРИЗНАЧЕННЯ I ВЛАСТИВОСТ1 ФЕРОСПЛАВ1В

Сучасна електрометалурпя феросплав1в спещал1зуеться на первинно- му вщновленш метал1В 13 руд, концентратов 1 техшчно чистих оксидУв. До феросплавов належать також Л1гатури 1 модифшатори.

Лиатура (в1д лат. П§а(;ига — зв'язую) — це багатокомпонентний (комплексний) металевий сплав, який отримують або сплавлениям скла- дових компонента, або вщновленням Тх 1з руд 1 концентрат1в. Л шатура мае нижчу температуру плавления, шж кожний з елемент1в, що входить до п складу, тому швидше розчиняеться шд час легування нею сплав1в, унаслщок чого зменшуеться вигар елемент1в.

Модифгкатор (вщ лат. шосИйсо — видозмппою) — речовина, введения яко! навить у незначнш юлькосп змшюе структуру 1 властивост! об- робленого нею металу або сплаву. Цей процес називають модифгкуванням. Модифшатори, як1 адсорбуються на зародках металевих розплав1в у проце- С1 кристал1зацп, гальмують рют кристал1в, тобто подр1бнюють структуру сталь Кр1м того, модифшування впливае на утворення в розплав! центр1в кристал1зацп, що додатково зумовлюе подр1бнення мжроструктури.

Умовно метали 1 неметали, що складають основу феросплав1в, мож­на назвати феросплавними елементами, до яких належать: Мп, 51, Сг, Са, А1, Ва, Ве, Со, М& И, V, XV, Мо, У, ЫЬ, 8е, Та, Те, 2г, N1, а також рщюсно- земельш метали. У феросплавах у значних або менших кшькостях М1стяться елементи-домшиси¹ 5, Р, Си, 5п, ЗЬ, В1, О, Н, 1Чта пь У свою чергу, 1х подтянуть на групи «великих» 1 «малих» феросплавхв.

Трупа великих феросплавгв (великотоннажш сплави) складаеться 13 трьох пщгруп: 1) кремениси феросплави (феросшпцш ус1х марок, кристал1чний сшпцш); 2) манганов1 феросплави (високо-, середньо- 1 низьковуглецевий фероманган, товарний 1 переробний силшоманган, ме­талевий манган, азотований манган, манганов1 лшатури); 3) хромисп фе­росплави (високо-, середньо- 1 низьковуглецевий ферохром, товарний 1 переробний феросилжохром, металевий хром, азотований ферохром, л1га- тури складних композицш). Сплави силщш й мангану, що входять до ще! групи, використовують для розкиснення 1 легування сталей, 1111111 види феросплав1Б — для легування заздалепдь розкиснено'1 сталь

Трупа малых феросплавгв (малотоннажш феросплави) мае оди- надцять пщгруп: 1) феровольфрам; 2) феромол1бден; 3) ферованадш; 4) силави лужноземельних метал1в (ЛЗМ) — сшикокальцш, сшнкобарш, сшпкомагнш, силшостронцш, комплексш еплави систем Ре —51 —М§ — Са; 51 —Са —Ва —Ре; 51 —Ва —Ре; 51 —Ва —5г та ш.); 5) ферошобш 1 еплави систем №—N5, ЫЬ —Та —Ре; N5 —Та—Ми —А1 —51 —Т; ЫЪ—Та— Л1; 6) феротитан 1 силави систем Ре — 51 — Т1, Т1 — Сг — А1; Т1 — С г — А1 — Ге, Т1— №; 7) феробор, фероборал 1 л1гатури з бором (№ — В, Сг —В, грейнал В — 51 — А1 — Т1 — 2г); 8) силави з алюм1шем (силжоалюмшш, фероалюмшш, феросилжоалюмшш, силави систем Ре —А1 —Мп —51, Ре — Мп — А1 ); 9) силави з рщшсноземельними металами (РЗМ) систем РЗМ-51; Се —51 —Ре; РЗМ-А1-51; РЗМ-№-5!; 10) феросшико- цирконш, фероалюмшоцирконш; 11) ферошкель 1 ферокобальт. Мало­тоннажш феросплави використовують лише для легування сталей.

Основш компонента феросплавгв називають ведучими елементами. Стушнь вщновлення 1 переходу в метал (або вилучення ведучого елемен- та) визначае техншо-економ!чну ефектившсть та дощльшсть застосу- вання Т1е! або шшо! технологи виробництва феросплав1в. Анал1з 1 по- р1вняння показнигав виробництва феросплав1в 13 сировини р1зного скла­ду й походження у печах р1зних конструкцш та потужност! проводять за умови перерахування юлькост! виплавлених феросплав1в у так зваш «6азов1 тоини». Базова тонна — це 1 т феросплаву, руди, концентрату 13 суворо визначеним ВМ1СТОМ ведучого елемента або його сполуки. Наприклад, зпдно 13 стандартом, феросилщш марки ФС 45 може м1етити 41—47 % 51, а за базову тонну прийнято 1 г сплаву 13 вмклчэм 45 % 81; мангановий концентрат може м1стити 30 — 43 % Мп, а за базову тонну прийнято сировину 13 ВМ1СТ0М 48 % Мп.

Слщ зазначити, що бщышсть феросилав1в мштить вщиосно велику юльюсть зал1за. Це зумовлюеться там, що в руднш сировиш разом з ведучим елементом завжди е у певнш галькост! зал!зо, що в процеа вщновлення переходить до складу фер0силав1в. Кр1м того, зал1зо, розчи- няючи вщновлений ведучий елемент, знижуе його актившсть 1 темпера- гуру плавления феросплав1в, шдвигцуе об'емну густину деяких фероспла- 1нв та зб1льшуе корисне використання ведучих елеменпв пщ час розкиснення й легування стал1 1 сплав1в. Утворення металевих роз- чишв вщновних елемештв у зал1з1 знижуе актившсть ведучого елемен­та в розчиш, що зменшуе змшу енергп Пббса процесу вщновлення. Так, шд час утворення розчишв на основ 1 зал1за вщновлення ведучого еле­мента можливе за нижчих температур 13 кращим результатом вилучен- ия, тому часто зал1ЭО спещально вводять у шихтов1 матер1али у вигляд1 стружки, оксид1в. Варт1сть вщновлених елемештв у сплавах 13 зал1Эом (феросплавах) значно менша, шж аналопчних елемештв у «чистому» сташ.

За кнуючою класифжащею, феросплави — це сплави, що складають- ся з кшькох металевих та/або неметалевих елемештв у вигляд! зливюв, блсшв, шматкгв, а також у вигляд! агломерованих (неагломерованих) гранул 1 порошгав, як1 зазвичай використовують у чорнш металургй' як легуюч1 та/або розкисш елементи, десульфуратори та модифжатори. Щ сплави мютять 4 % 1 б1льше зал1за та один або б1льше 13 таких елемен- Т1в: Мп > 6 %, Р > 3 %, 51 > 8 %, В > 6 %, Сг та шших потр1бних елемен­та > 10 % кожного, кр1м вуглецю, за масово! частки Си < 10 %.

До феросплав1в умовно належать металев1 хром 1 манган (сплави, як1 не М1стять зал1за) та деяк1 марки сплав1в систем Ре —51 —Са 1 Ре —51 —Мп, в яких зал1зо е дом1шкою в юлькост1 менше шж 4 %.

Назва феросплаву (росшською мовою) складаеться 13 назви х1М1чних елемент!в, що входять до його складу, за винятком Ре 1 51, стосовно яких прийнят1 латинськ] найменування «ферум» 1 «силщш» (в1дпов1дно, Ф 1 С), а також азоту — Н. Числа, як1 стоять п1сля л1тер, означають вм1ст вщповщного елемента у вщсотках, за винятком ферохро- му, в якому числа, що стоять шеля Л1тери X, означають ум1ст вуглецю в сотих частках вщеотка.

У маркування феросплав1в уводять також додаткову шформащю щодо способу виробництва (а — алюм1нотерм1чний; с — сил1котерм1ч- ний; в — вуглецевотерм1чний; к — конвертерний; е — електролггичний; п — переробний; г — гранульований; ш — шлаковий), напряму викори­стання (зв — зварювальний; л — для виробництва ливарних чавушв; ел — для виробництва електротехшчних сталей; ед — для виробництва елеКТрОД1в), ВМ1СТУ ШК1ДЛИВИХ ДОМ1ШОК (ч — В1др13няеться В1Д ШК1ДЛИ- вих дом1шок чистотою; р — раф1нований; нф — низькофосфористий; ф — фосфористий; нк -низькокременистий; к — кременистий; нв, св, вв — В1ДПОВ1ДНО низько-, середньо-1 високовуглецевий) та умов поста- чання (Е, якщо на початку марки, — иостачання для експоргу).

Ус1 Л1тери 1 числа основного та додаткового позначень друкують в один рядок без розрядки. Позначення елемент1в у марках феросплав1в, зпдно з нормативно-техшчною документащею, наведено в табл. 4.1.

Приклади позначення феросплавгв: ФС45 — 45 %-й феро- силщш; ФС75(ел) — 75 %-й феросилщш для електротехн1чних ста­лей; ФХ800,ФХ025 1 ФХ003 — ферохром 13 вм1стом вуглецю вщповщ- но 8 %, 0,25 1 0,03 %; ФМн75У7С4 - 75 %-й фероманган 1з вм!стом 75 % мангану, 7 вуглецю 1 4 % силщш; ФСХ40 — феросилжохром 13 вм1стом 40 % хрому.

Найпоширешшим способом уведення феросплав1в у р1дкий метал е завантаження твердих його шматшв 13 бункер1в 1 мульд на поверхню металу у шч або К1вш. Щоб тдвищити ступ1нь 1 стаб1льн1сть засвоення легуючих або розкисних елемент1в 13 феросплаву, потр1бш сприятлив1 умови для розвитку процес1В теплообм1ну М1ж шматком 1 рщким розила- вом та зменшення тривалост1 контактування феросплаву з атмосферою й шлаком.

Властивосп феросплав1в значною М1рою залежать в1д ф1зико-х1м1чних властивостей ведучих елемент1в, що входять до Ухнього складу.

Таблиця 4.1. Маркування феросплав1в

	Система мар­			Система мар­
Елемент	кування та по-			кування та по-
	значення Х1М1Ч-		Елемент	значення Х1М1Ч-
	них елемент!В			них елемент1в
	снд	1СО		СНД	1СО
11 ггроген (азот)	Н	N	Купрум (мщь)	Ку	Си
Алюмшш	А	А1	Мол16ден	Мо	Мо
1>арш	Ба	Ва	Школ (шкель)	Н1	№
1>ор	Б	В	Шобш	Нб	1ч1Ъ
Ванадш	Вд	V	Рщкоземельт елементи	РЗМ
Вольфрам	В	^	Елементи 1тр]ево1 групи	РЗМ1
Ферум (эал13о)	Ф	Ре	Елементи цер1ево! групи	РЗМщ
1трш	I	V	Тантал	Та	Та
Кадмш	Кд	са	Титан	Ти	Т1
Кальцш	К	Са	Карбон (вуглець)	У	С
Кобальт	Ко	Со	Фосфор	Р	Р
Силщга	С	3!	Хром	X	Сг
Магнш	Мг	м8	Церш	Це	Се
Манган	Мн	Мп	Цирконш	Др	2г

До основних властивостей феросплав1в належать температура плав­лення, густина 1 теплов! ефекти розчинення в сталь

Температура плавлення — одна з основних властивостей феро- сплав1в, що впливае на технолопю отримання феросплаву та його викори­стання. Процес отримання феросплавш здеб1льшого вщбуваеться за тем­ператури IX плавлення — близько 1450—1500 "С. У ра.'п застосування феросплав1в для розкиснення або легування рщкого металу бажано, щоб температура Тх плавлення не перевищувала температури кристал1зацп металу, що обробляеться, або була нижчою, шж температура стал1 в ковшь Перед уведенням феросплавхв у ювш температура стал1 становить 1550— 1650 °С 1 залежить вщ ТТ х1М1чного складу. Температура чавуну в ковии, у свою черту, залежить вщ його марки 1 типу плавильного агрегату. Вагранковий чавун мае температуру 1320 — 1400 °С, а виплав- лений у плавильних шдукцшних печах — 1450 — 1500 °С. Температура плавлення быыиосп феросплав1в нижча, шж температура стал1 й чаву­ну перед Тх обробленням феросплавами (табл. 4.2).

Густина — важлива ф1зико-х1м1чна 1 структурно-чутлива власти- в1сть розилавлених феросплав1в. Вона впливае на плавлення й засвоення кусюв феросплаву в ковии та на перенесения розчиненоТ речовини кон- вективними потоками. На рух кусюв феросплав1в впливае також швид­юсть тепломасообмшних ироцес1в м1ж шматком 1 розплавом, що зумов- люе характер, стушнь засвоення 1 р1вном1ршсть розподшу елемештв, ию вводять у сплав. За вщсутноеп руху самого розплаву шматок легкого феросплаву швидко спливае на поверхню 1 зазнае щтенсивного окиснен­ня, а важкого — падае на дно ковша, де, залишаючись нерухомим, дуже иовшьно плавиться або розчиняеться.

Таблиця 4.2. Температура плавления 1 густина деяких феросплав1в

Назва феросплаву 1 його х!М1чний склад	Температура плавления,°С	Густина, кг/м'
Феросилщш:
ФС25:25 % 5;	1310-1350	6230
ФС45-.45 % 51	1190-1320	4890
ФС75:75 % 81	1210-1250	3040
Металевий манган: Мр-1 — 96 % Мп		7240
Фероманган високовуглецевий ФМн76:
76% Мп, 6-8% С	1200-1275	7140
Сшпкоманган СМн 17: 70 % Мп, 17 % 51	1240-1280	6310
Феросшнкохром ФСХ40: 40 % $1	1380-1410
Ферохром
високовуглецевий ФХ800: 66 % Сг, 6,9 % С	1270-1600
низьковуглецевий ФХ010: 69 % Сг, 0,07 % С	1610-1630
Феротитан:
29 %Т5	1440-1490	5840
64 % XI	1180-1190	5280
Ферованадш: 81,8 % V	1685-1710	6920
Феровольфрам: 76 %	2600-2950
Феромол1бден: 60 % Мо	1790-1830
Сшпкокальцщ:
СК10: 10 % Са	1150-1170	2540
СКЗО: 30 % Са	990-1100	2510
Ферошобш ФНб 30: 30 % №	1640-1660	890

Бажано також, щоб густина феросшпшпз дор1внювала густиш рщко- го металу, що обробляеться. Густина феросилаву мае бути такою, щоб сплав повшстю 1 р1вном1рно затягувався в об'ем рщкого металу, не контактуючи при цьому з пов^трям (це призводить до втрати легуючих елемент^в) та не опускаючись при цьому на дно ковша. Значения гус- тини деяких вид1в феросплавхв наведено в табл. 4.2.

Теплоег ефекши розчинення феросплавгв у сталг. У про­цес! легування стал: феросплавами рщкий метал може охолоджувати- ся, що обмежуе юльюсть феросплав1в, як! потребно ввести для отриман­ня стал! з наперед визначеними властивостями.

Сумарна змша температури рщко! стал) п!сля введения феросплавхв вщбуваеться завдяки сумшнш дп юлькох факторов: змши температури стал: завдяки теплой, потр^бнш для нагр1вання феросплаву вщ почат- ково! температури до температури рщко! стал I; теплоти розчинення в стал! компонент!!! сплаву; теплоти х(м1чш1х реакцш окиснення компо­ненте феросплаву.

4.2. СПОСОБИ ОТРИМАННЯ ФЕРОСПЛАВ1В

На сучасному еташ розвитку феросплавного виробництва викори­стовують чотири основних способи отримання феросплав1в: доменний, електролтгчний, електро- та металотерм^чний. Останшм часом усе ча- стиле застосовують способи отримання яюсних феросплав1в вакууму- панням у твердому й редкому станах, рафшуванням вуглецевих сплав1в Продувкою у кисневих конверторах зм\шуванням рщких розплав1в.

Доменний процес. Перци феросплави на основ! мангану, хрому I силщда було отримано в доменних печах. Марки феросплав1В, як! виплав­ляють у доменних печах, обмежуються сплавами, що не потребують висо- ких температур. У доменнш печ1 можна виплавляти так званий бщний, або доменний, феросилщш (9— 15 % 51), дзеркальний чавун (10—25 % Мп), фсрофосфор (до 15 % Р), високовуглецевий фероманган. Виплавлеш в доменних печах феросплави насичеш вуглецем 1 мають шдвищений вм1ет фосфору й арки, що яояснюеться великими нитратами коксу для отри­мання сплавав. Обсяг виробництва доменних феросплатв неухильно ско- рочуеться. Ниш в Украпп у доменних печах виплавляють лише високо­вуглецевий фероманган 1 невелику шльюсть дзеркального чавуну.

Електротермлчний процес проводять в електроенергетичних установ­ках, де електрична енерпя перетворюеться на теплову, що використо- вуеться для нагревания, плавления, вщновлення 1 рафшування. Електро- терм1чн1 способи Фунтуються на використанш теплоти, що вщцляеться в дугових електричних печах шд час продолжения електричного стру­му через газовий пром1жок 1 щихтов! матер1али, яю мають високий електричний огйр- ГТроцеси характеризуютъся можливютю отримання високих температур в дшянщ горшня електричних дуг, х1м1чною ней­тральнее™ джерела теплоти, можливктю здшенення процеав 13 будь- яким складом газово! фази та у вакуум1, а також легко й швидко змшюва- ти потужшсть установки та повш'стю автомагизувати и роботу. Быышсть феросплав1в, зокрема феросплави велико!' групи, виплавляють саме елект- ротерм1Чним способом. При цьому зазвичай застосовують закрит! та герметичш фероеилавщ печх велико! потужностг

Металотермгчний процес срунтуеться на використанш теплоти хР М1чних реакцш в!дновлення оксид1в алюмшем, сшпщем, шод1 — каль­цием, магшем 1 натрием.

Металотерм1ЧН1 способи виробництва феросплавгв, сплавт, л!гатур I техшчно чистих метал'ш залежно вщ типу вгдновниюв, яга використо­вують, подшяють на алюм!но-, силжо-, кальц1е-1 натр!етерм1чт. У вироб- ництв1 феросплав^в найчастше застосовують алюмшо-1 сшнкотерм1чш способи. Як виновники для отримання феросплав1в одночасно вико­ристовують сил1ШЙ 1 алюмшш. Феросплави, сплави 1 метали, отримаш металотерм!чниМ способом, характеризуються низьким вм1стом вугле­цю та шших дом!шок. При цьому можна отримувати ком плакс и} спла­ви 13 низьким вм!етом эал13а на основ] хрому, титану, шкелю та шших металав. Металотерм1чгп способи не потребують великих каштальних витрат на буд1вництво цех1В ) установок. Кр!м того, досягають високого (96 — 98 %) вилучення ведучих елемент1в.

Електрол1тичний процес грунтуеться на електрол131 водних роз- чишв або розплавлених солей. Застосовують цей споаб для отримання особливо Чистих металш. Шд час електрол!зу на анод! вщбуваеться реакщя окиснення, а на като/и - вадновлення:

Ме⁺ + е Ме (накатодО;

М_е Ме⁺ + е (на анодО-

Шд час перебку електрол!тичного процесу витрачаеться велика

юльккггь електроенергп

КласифжаЩя феросплавних процеав враховуе ще калька зстотних параметров

Безперервн! процеси характеризуются безперервним завантажен- ням шихти в рудовщновну електрошч 1з закрич им колошником 1 перю- дичним або безпеоеовним випусканням феросплаву и шлаку (,за анало нею з доменним процесом отримання чавуну). Термш «закритии колош­ник», тобто закритий верхней горизонт печ1, означае, що рхвень шихти в печ! весь ча_с шдтримуеться постшним, а дзеркало металу зверху закрите шихтою (не плутати з термшом «закрита тч», тобто наявшстю у кон- струкцп пе_Ч] склепШня). Електроди постШно зануреш в безперервних процеав використовують печ! велико! електричнш потуж­ност! (16,5 — юо МВ • А) а як в!дновник - вуглецев! матер.али.

Псршдичш процеси проводять з використанням певно! кшькост! шихтових Матер1ал1в призначених лише для одн!е1 плавки. .Завантажена. у тч одн!ею чи к!лькома порц!ями шихта шд час плавки нроплавляеться з вщновленням оксид!в ведучих елементхв. метал шлак випускають пер!одично, але найчаспше продукта плавки випуска- ють одночасно. ,

Флюсов} й безфлюсов! процеси. Флюсовий спос!б здебшьшого

застосовують за перюдичного процесу плавки. При цьому процес вщнов-

лення оксидов ведучих елементш можна подати у вигляд1 таких ре акцш:

МЕТАЛУРГШ СТАЛ1 1