18. Процессы жидкофазного восстановления(пжв). Cоrех и Ромелт.

Первый способ ПЖВ реализован на заводе в ЮАР компанией Вест Альпина под названием «cоrех» процесс. По данному процессу в восс-ую шахту загружают кусковую руду, агломерат и окатыши. Опускаясь на встречу потоку газовосстановителя с t-рой 800-850 ͦС, материал вос-ется до губчатого Fe(90% Fe). Затем губчатое Fe транспортёром передаётся в плавильную газификационную камеру, где происходит окончательное восс-ние плавления и нагрев расплава.

Выпуск чугуна и шлака произ-ся как в дом. печи. На тонну чугуна необходимо примерно 1500 кг железной руды,1180 кг угля, 420 кг флюса,590 м³ кислорода. Восстановительный газ образуется в плавильно-газифик. камере, где газифиц-ся уголь за счёт взаимодействия с кислородом.

Благодаря высокой t-ре под куполом плавильной камеры, более 1000 градусов, высшие углеводороды, выделяющиеся из угля, моментально разлагаются на оксид Н₂ и С.

Второй способ Ромелт процесс (российская плавка) предложен сотрудниками МИСИС и реализован НМК( Новалипецкий металлургический комбинат). Схема «Ромелт»:

1-барбатируемый слой шлака;

2-металлич.сифон отстойник;

3-шлаковый сифон отстойник;

4-горн с падиной;

5-переток;

6-загрузочная вагранка;

7-дымоотводящий патрубок;

8-фурмы нижнего ряда, барботажные для подачи воздуха и кислорода;

9-фурмы верхнего ряда для дожигания и подачи кислорода;

10-слой спокойного шлака.

Восс-ая плавка проходит в жидкой шлаковой ванне, продуваемой кислород содерж.дутьём. Источником тепла в процессе служит энергетический уголь, который и является восст-ем. Главная особенность процесса это одно стадийность получения чугуна. Она обеспеч. за счёт дожигания выделяющихся из ванны восст-ых газов в одношлаковом пространстве агрегата через ряд специальных фурм.

В процессе обеспечиваются хорошие условия для десульфурации и удаляется до 40 % Р.

Преимуществом процесса явл-ся возможность использования необогащённых железных руд и дешёвых энерг. углей, которые в 2-3 раза дешевле коксующихся.Кроме того отпадает необходимость в обогащении железных руд, производстве агломерата и окатышей.

19. Классификация стали.

Сталью наз-ют деформированный сплав железа с углеродом и другими примесями, при сод-ии углерода менее 2%. Мировое производство стали в год, составляет 800-850 млн. тонн, при этом на долю России приходится ≈ 90 млн. тонн.

Основными способами производства стали явл-ся:

1. кислородно-конвертерный процесс(≈60%)

2. производство стали в электродуговых печах(≈35%)

3. мартеновское производство стали (около 5%)

Помимо перечисленных массовых производств стали существует группа так называемых переплавных процессов на долю которых приходится менее 1% выплавляемой стали, но они необходимы для получения особо чистых высококачественных сталей и сплавов – это ВДП(вакуумный дуговой переплав),ВИП(вакуумный индукционный переплав),ЭШП(электрошлаковый переплав),ПДП(плазменно-дуговой переплав), ЭЛП (электронно-лучевой переплав).

Данные процессы плавки не приводят к изменению хим. состава сплава в процессе плавки, а обеспечивают только его очистку от серы, водорода и других неметаллических включений.

Сталь классифицируют:

1. по способу производства

2. по назначению

3. по качеству

4. по хим. составу

5. по характеру застывания в изложнице и строения получаемого слитка

По способу производства различают:

• Кислородно-конвертерную сталь

• Электро сталь

• Мартеновскую сталь

• ВДП, ЭШП, ВИП,ЭЛП, ПДП

По назначению:

Можно выделить следующие основные группы стали:

• Конструкционные (простая углеродистая или легированная)

• Топочная и котельная сталь

• Сталь для ж/д транспорта (рельсовая, осевая, сталь для бандажей ж/д колес и др.)

• Шарикоподшипниковая

• Инструментальная

• Электротехническая, снарядная, трубная

По качеству делят на группы:

• Обыкновенного качества (S,P≤0,04-0,06%)

• Качественная сталь (S,P≤0,03-0,04%)

• Высококачественная сталь (S,P≤0,03%)

• Особовысококачественная сталь (S,P≤0,015%)

Различие между этими группами заключается в допустимом сод-ии вредных примесей серы и фосфора, и неметаллических включений.

По химическому составу различают стали:

• Углеродистые, в том числе низкоуглеродистые до 0,25%

• Среднеуглеродистые 0,3-0,6%

• Высокоуглеродистые >0,6%

• Низколегированные при сод-ии легирующих эл-тов менее 2,5%

• Среднелегированные 2,5-10% легирующих эл-тов

• Высоколегированные >10% легирующих эл-тов

• Высоколегированные стали именуются по преобладающему легирующему эл-ту(хромистые, никелевые и т.д.).В странах СНГ принята единая система условного обозначения хим. става стали.

Элем-т

С

Mn

Si

Cr

Ni

Mo

W

V

Al

Ti

Co

Сu

Nb

Маркир-ка

У

Г

С

Х

Н

М

В

Ф

Ю

Т

К

Д

Б

15Х3Н2ЮА А- высококачественная

Если буква А стоит в начале марки стали это значит что эта сталь автоматная с сод-ием углерода до 0,2%(А20). Данная сталь предназначена для обработки металлов на станках-автоматах и она сод-ит повышенное кол-во серы для обеспечения ломкости стружки. Для углеродистых марок сталей инструментальных используется маркировка У7, У10, где цифры обозначают сод-ие углерода в десятых долях %.

ПО характеру затвердевания стали в изложнице различают:

• Спокойную

• Полуспокойную

• Кипящую

Поэтому же принципу различается и строение затвердевшего слитка. Поведение стали в

изложнице зависит от степени раскисленности стали.