53.Непрерывная разливка стали и разновидности конструкций установок унрс.

1-промежуточный ковш

2-водоохлаждаемый кристаллизатор

3-лунка жидкого Ме

4-зона вторичного охлаждения

5-тянущая клеть

6-газокислородный резак

7- затравка

Непрерывная разливка заключается в том , что жидкую сталь непрерывно подают в водоохлаждаемую изложницу без дна из нижней части которого непрерывно вытягивают полузатвердевший слиток. Преимущества МНЛЗ(УНР):

- повышенный выход годного Ме (95-97%)

- уменьшается химическая и структурная неоднородность стали в рез-те ускоренного затвердевания слитка

- улучшается пов-сть отливаемых слитков и заготовок

- отпадает необходимость в обжимных станах

- процесс легко поддаётся автоматизации, что позволяет сократить численность работающих.

В зав-ти от кол-ства одновременно отливаемых слитков МНЛЗ могут быть:

-одно

-двух

-четырёх

-шести

-восьмиручьевыми

Высота вертикальных МНЛЗ достигает до 40 мм., что создает трудности с их расположением с использованием высотных башен и подземных колодцев. Недостатки:

- большая глубина лунки жидкого Ме в непрерывно отливаемом слитке, что и требует большой высоты установок для полного затвердевания слитка

- глубина лунки жидкого Ме не должна превышать 18 мм, чтобы не вызвать деформацию опорных устройств зоны вторичного охлаждения.

54. Строение слитка спокойной и кипящей стали.

Кипящая сталь раскислена не полностью, поэтому она кипит в процессе разливки и при дальнейшем затвердевании слитка. Для уменьшения неоднородности стали стараются прекратить процесс вскоре после заполнения изложницы. Для этих целей используют механическое или химическое закупоривание. При механическом закупоривании изложницу накрывают массивной металлической крышкой, а при химическом закисляют сталь в верхней части изложницы алюминием. Значительная часть пузырьков СО, выделяющихся при кипении, остаются в слитке и в дальнейшем завариваются при прокатке.

1. Плотная наружная кромка.

2. Зона сотовых пузырей .

3. Промежуточная плотная зона.

4. Зона округлых пузырей.

5. Срединная часть слитка.

Подобный характер строения слитка определяется условиями и интенсивностью газовыделения при его затвердевании.

55. Сырьё для производства алюминия. Схема эл. Получения алюминия.

Алюминий обладает рядом ценных свойств:

1. небольшая плотность ρ=2,7г/см³

2. высокая теплопроводность и электропроводность (уступает серебру и меди)

3. хорошей пластичностью

4.достаточной механической прочностью

В расплавленном состоянии (t_пл Al=660°С) алюминий жидкотекучь и хорошо заполняет полость литейной формы, а в твёрдом состоянии он хорошо деформируется и легко поддаётся резанью, пайке и сварке.

Наиболее широко алюминий используется в виде деформируемых сплавов дюралюминия содержащих 3,4-4% Сu, до 0,5% Mg, до 0,5% Mn и не более 0,8% Fe и 0,8% Si.

σ_в-предел прочности составляет 320÷400 МПа

δ-относительное удлинение составляет 18÷24%

γ=2,85 г/см³,

НВ-твёрдость составляет 900÷1000 МПа

Дюралюминий по прочности не уступает некоторым маркам стали, но легче её почти в 3 раза, поэтому такие сплавы используются на транспорте, в строительстве, авиастроении и ракетостроении. Среди литейных сплавов на основе алюминия наиболее распространены силумины Al-Si-Cu-Mg-Mn (Ni,Ti,Zr) при низком содержании Fe(не более 0,3%) .После термической обработки прочность силуминов может достигать 400 МПа, δ=5÷7% и НВ-800÷1000 MПа.

Литейные алюминиевые сплавы используют в тракторостроении и машиностроении(поддоны, картеры) приборостроении и пищевой промышленности(бидоны, фляги, тарелки). По общему производству алюминий занимает 2-е место после Fe. По распространению в земной коре алюминий занимает 3-е место и его доля составляет 7,45% от массы земной коры.

Al₂O₃-корунд Al(OH)₃-гиббсит AlOOH-биллин

3Al₂O₃*2SiO₂-мулит

(Na,K)₂O*Al₂O₃*2SiO₂-нефелин

Al₂O₃*2SiO₂*2H₂O-каолин

К алюминиевым рудам относят бокситы, нефелины, алуниты и каолины. Наибольшее применение имеют бокситы, в состав которых входят до 40 элементов. Бокситы содержат:28÷70% Al₂O₃, SiO₂-0,5÷20%, FeO-2÷50% и TiO₂-0,01÷10% Восстановление алюминия углеродом связано с большими трудностями, главное из которых – это высокая температура t=2100°С. При этом образуется не алюминий, а карбид алюминия. Поэтому алюминий получают электролизом. Особенность электролиза состоит в том, что его ведут не из водного раствора, а из расплава. Из водного раствора алюминий выделить не удаётся, т.к. на катоде первым осаждается водород с более высоким положительным потенциалом по сравнению алюминием. При этом образуется гидрат оксида алюминия и чистый алюминий не выделяется. Электролиз алюминия включает 4 самостоятельных производства:

1. производство химически чистого оксида алюминия

2. производство фтористых солей и криолита

3. производство угольных блоков и электродов

4. сам процесс электролиза Для получения 1 тонны алюминия необходимо израсходовать примерно 2 тонны Al₂O₃ или 6 тонн боксита, 100 кг фтористых солей и криолита и примерно 700 кг угольных блоков и электродов. Электролитический способ получения алюминия требует больших затрат электроэнергии до 20000 кВт/ч на 1 тонну алюминия.