1. Сырьевые материалы для производства продукции

1. 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.