2.2. Производство стали, её свойства, общая схема производства и применение.

Сталь по сравнению с чугуном имеет более высокие механические и технологические свойства, обрабатывается давлением, резанием, льётся, является основным видом конструкционных материалов.

В последние годы производство стали снизилось примерно на 50%. В 1995 г. - несколько возросло, что связано с ростом экспорта.

Исходные материалы для производства стали: металлолом, передельный чугун, скрап - отходы металлургического производства. В промышленно развитых странах скрап(металлолом) пользуется большим спросом, чем чугун, так как при переплавке он экологически менее вреден.

Задача плавки при получении стали состоит в удалении углерода и примесей(фосфора, серы, кремния и др.).

3 этапа выплавки стали:

1. расплавляется шихта, под воздействием вдуваемого кислорода и содержащей кислород руды окисляются и всплывают примеси в виде шлака;

2. углерод окисляется кислородом и удаляется с поверхности расплава - сталь как бы кипит;

3. так как при продувке часть кислорода соединилась с железом, производится раскисление стали(удаление кислорода) путём ввода ферромарганца, ферросилиция, ферроалюминия. Раскисленная сталь при разливке не кипит и обозначается маркировкой СП, что означает(спокойная); нераскисленная сталь называется кипящей и обозначается КП; сталь, раскисленная в процессе выплавки одним раскислителем обозначается ПС -(полуспокойная).

2.2.1. Производство стали в мартеновских печах: сырье, технологический процесс, экологические и энергетические особенности.

Наиболее древний вид получения - с помощью мартеновских печей, в печке находится плавильное пространство, которое заполняется чугуном или металлоломом, через переключатель поступает кислород метал под температурой плавится, дым уходит, горячий газ выходит через блок в виде спирали с огнеупорными кирпичами, через который потом проходит другой газ, нагреваясь.

Сейчас в некоторых странах от этого способа уже отказались, у нас же ещё активно используются. Мартеновская печь представляет собой пламенную печь, в которой над плавильным пространством достигается необходимая температура за счёт сгорания газа, предварительно нагретого в регенераторах (теплообменниках). Через регенераторы попеременно пропускается отработанный газ, который их нагревает, и газ, направляемый в печь, то есть используется тепло сгоревших газов. Предварительный нагрев дает возможность получить необходимую температуру Недостатки требует затрат на энергоресурсы, сжигание загрязняет атмосферу, производительность конверторов более высокая, поэтому в Японии, Англии, Германии мартены заменены конверторами В 2002 году выплавка Мартеновской стали составила 24%

Недостаток мартеновского способа выплавки стали состоит в том, что: 1) он требует затрат на энергоресурсы; 2) сжигание газа загрязняет атмосферу; 3) производительность конверторов для выплавки стали более высокая. Поэтому в Японии, Англии, Германии мартены заменены конверторами. В России произведены работы по модернизации мартенов, однако проблема их замены остаётся: в 1996 г. выплавка стали в мартенах составила 38%.