Раздел I: «Металлургия, литейное производство »

1. Доменным процессом называют: выплавку чугуна из железосодержащих материалов в специальных шахтных печах (домнах);

2. Чугун – это сплав железа с углеродом (и другими элементами). Содержание углерода в чугуне не менее 2,14% 

3. Что такое шихта составленные в необходимой пропорции и форме железная руда, марганцовые, хромовые и комплексные руды, топливо и флюсы

4. Что такое флюс? материалы преимущественно минерального происхождения, вводимые для образования шлака и для регулирования его состава, в частности для связывания пустой породы, продуктов раскисления металла, а также уменьшения процентного содержания вредных примесей

5. Доменная печь – это: шахтная печь для выплавки чугуна из железной руды, устанавливаемая на бетонном фундаменте, имеющая кладку из огнеупорного кирпича, чугунные и шлаковые летки и др.;

6. Сталь – это сплав (твёрдый раствор) железа с углеродом (и другими элементами). Содержание углерода в стали не более 2,14 %

7.Суть передела чугуна в сталь состоит: в снижении содержания углерода и примесей путем их избирательного окисления

8. В чем заключается задача первого этапа выплавки стали : в удалении фосфора

9. В чем заключается задача второго этапа выплавки стали: в уменьшение содержания в металле углерода и серы

10. В чем заключается задача третьего этапа выплавки стали: в восстановлении железа из оксида железа

11. Мартеновская печь – это: ) пламенная регенеративная печь для выплавки стали из чугуна и стального лома, имеющая рабочее плавильное пространство в форме ванны, ограниченное снизу подиной, а сверху – сводом;

12. Конвертер – это: металлургический агрегат для получения стали путем продувки воздухом или кислородом расплавленного чугуна, представляющий собой сосуд грушевидной или цилиндрической формы, выполненный из стального листа и футерованный основным огнеупорным кирпичом

13. Дуговая плавильная электропечь– это: промышленная металлургическая печь с основной футеровкой, в которой для плавки металлов используется тепло электрической дуги с тремя графитовыми электродами, питающаяся от трехфазного сварочного трансформатора переменного тока;

14. Индукционная тигельная плавильная печь– это: ) металлический сосуд, футерованный огнеупорным материалом, подвергающийся воздействию переменного электромагнитного поля, в результате чего в нем индуктируются вихревые токи, нагревающие металл;

15. Вакуумная индукционная плавильная печь– это: металлический сосуд, футерованный огнеупорным материалом, подвергающийся воздействию переменного электромагнитного поля, в результате чего в нем индуктируются вихревые токи, нагревающие металл, снабженный дозатором шихты и изложницами и размещенный вместе с ними в вакуумных камерах

16. Электрошлаковый переплав -это: бездуговой процесс электроплавки сталей (и других сплавов), при котором необходимое для плавки тепло выделяется при прохождении электрического тока через расплавленный электропроводящий шлак;

17. Литье - это: способ получения деталей и заготовок сложной формы, больших и малых размеров из различных металлов, сплавов, пластмасс и других материалов, заключающийся в заливке расплавов в специально приготовленные литейные формы;

18. Модельный комплект состоит из: литейной модели, стержневых ящиков, моделей литниковой системы, шаблонов для конкретной отливки, модельных плит и др

19. Литниковая система состоит из: чаши, стояка, шлакоуловителя, питателя, боковой прибыли, шейки;

20. Формовочный комплект состоит из: ) опок, штырей, скоб и других приспособлений, необходимых для получения разовой песчаной формы;

21. Литейная форма состоит из: литейной формы для воспроизведения наружных контуров отливок и литейных стержней для образования внутренних полостей и отверстий;

22. Литейный стержень – это: отъемная часть литейной формы, оформляющая внутренние полости отливки;

23. Опока – это: приспособление в виде жесткой рамы (открытого ящика), служащее для удержания в нем формовочной смеси при изготовлении разовых песчаных форм, транспортирования и заливки металлом

24. Объемная усадка отливки во сколько раз больше или меньше линейной усадки? втрое больше линейной усадки.

25. Литье в оболочковые формы – это: способ получения отливок свободной заливкой расплава в разовую литейную форму, изготовленную из двух скрепленных рельефных полуформ из смеси, состоящей из мелкого кварцевого песка и крепителя – феноло-формальдегидной порошкообразной термореактивной смолы;

26. Литье в кокиль – это: способ получения фасонных отливок в металлических формах;

27. Литье по выплавляемым моделям – это: способ получения фасонных отливок из металлических сплавов в неразъемной оболочковой форме, рабочая полость которой образована удалением литейной модели выжиганием, растворением или выплавлением в горячей воде;

28. Литье под давлением – это: способ получения фасонных отливок в металлических формах, при котором на залитый в камеру прессования расплавленный метал, давит поршень;

29. Литье центробежное – это: способ получения отливок, как правило, в металлических формах (изложницах), при котором расплавленный металл, под действием центробежных сил отбрасывается к стенкам формы и затвердевает, образуя отливку;

30. Изобразите схему процесса изготовления отливок на машинах с холодной камерой прессования:

31. Дайте определение и укажите размерность удельной теплоемкости :

Удельной теплоемкостью с называют отношение количества теплоты ΔQ, сообщенной единице массы материала, к соответствующему изменению температуры ΔT при бесконечно малых изменениях температуры Единица удельной теплоемкости — джоуль на килограмм-кельвин (Дж/(кг ⋅ K)).

32. Сформулируйте основной закон теплопроводности (закон Фурье) и напишите формулу:

Согласно гипотезе Фурье, количество теплоты d²Q_τ, проходящее через элемент изотермической поверхности dF за промежуток времени dτ, пропорционально температурному градиенту :

Здесь множитель λ называетя коэффициентом теплопроводности. Знак минус указывает на то, что теплота передается в направлении уменьшения температуры. Количество теплоты, прошедшее в единицу времени через единицу изотермической поверхности, называется плотностью теплового потока:

33. Уравнение теплопроводности для одномерного нестационарного температурного поля имеет вид:

Уравнение одномерного температурного поля: для нестационарного режима:

t = f(x,τ) ;

∂t/∂y = ∂t/∂z = 0;

34. Примерная характеристика крупной доменной печи:

Доменные печи являются крупнейшими современными шахтными печами. В них осуществляется получение чугуна из железных руд. Большинство действующих сейчас доменных печей имеет полезный объем 1300–2300 м3. Эти печи имеют высоту примерно 30 м и дают в сутки по 2000 т чугуна.

35. Выпор – это: Отверстие, служащее для выхода воздуха из формы при литье

36. Знак – это:

37. Рациональная температура заливки расплавленного металла. должна быть:

Важное значение при заливке имеет обеспечение рациональной температуры заливки расплавленного металла. Она должна быть примерно на 100–150 °С выше температуры линии ликвидуса. Для отливок из серого чугуна температура заливки обычно находится в пределах 1230–1300 °С, для мелких и средних отливок 1320–1400 °С, для тонкостенных 1360–1450 °С. Высокопрочный и белый чугун заливают при температуре 1320–1450 °С, углеродистые и низколегированные стали – при температуре 1520–1560 °С.

38. Изобразите схему процесса изготовления отливок центробежным литьем :

39. Изобразите схему литья в кокиль :

40. Изобразите схему процесса изготовления отливок на машинах с горячей камерой прессования:

41. Рассчитайте какое количество тепла потребуется для нагрева 1 кг стали до температуры заливки металла в литейную форму:

42. Определите количество тепла, выделяемого от сжигания 6600 тонн кокса:

43. Рассчитайте, сколько потребуется теплоты для нагрева до температуры 2000 С и плавления 11 000 т чугуна при теплоемкости CV= 3,5 МДж/м3K и удельной теплоте плавления Lпл= 0,27 МДж/кг

Для нагрева до максимальной температуры 2000 °С и плавления 1 кг чугуна при теплоемкости C_V= 3,5 МДж/м³K и удельной теплоте плавления L_пл= 0,27 МДж/кг требуется:

а на программу выпуска 11 000 т чугуна в сутки:

 (1.9)

т. е. непосредственно на нагрев и плавление чугуна расходуется только около 7,4 % от теплоты, выделившейся при сжигании топлива.

44. Изобразите схему устройства доменной печи

45. Изобразите схему устройства мартеновской печи

A. Вдувание газовоздушной смеси B.Теплообменник (нагрев) C. Жидкий чугун D. Горн E.Теплообменник (охлаждение) F. Выхлоп сгоревшихгазов

46. Изобразите схему устройства кислородного конвертера

Схема кислородного конвертера: 1 - корпус; 2 — горловина; 3 - отверстие для выпуска стали; 4 -опорный пояс с цапфами; 5 — водоохлаждасмая фурма Схема конвертера с комбинированнойпродувкой: 1 — щлакообразующие; 2 - кислород; 3 — воздух; 4 — аргон или азот; 5 - углеводороды; 6 —боковая фурма; 7 — фурма верхнего дутья 

47. Что такое литейная модель? (дать определение и привести рисунок) Литейная модель служит для образования в литейной форме отпечатка, соответствующего конфигурации и размерам отливки

48. С чего начинают изготовление литейной формы (приведите рис.)?

Основные операции изготовления форм (формовки): уплотнение формо­вочной смеси для получения точного отпечатка модели в форме и придание форме достаточной прочности; устрой­ство вентиляционных каналов для вы­вода газов из полости формы, образу­ющихся при заливке; извлечение мо­дели из формы; отделка и сборка форм

49. Охарактеризуйте технологию изготовления литейной формы (приведите рис.):

50. Из каких компонентов и каким образом изготавливают оболочковую форму?

. Оболочковая форма состоит из двух полуформ с горизонтальной или вертикальной плоскостью разъема.

Процесс изготовления оболочек из песчано-смоляной термореактивной смеси включает в себя следующие операции: нагрев модельной оснастки; нанесение на поверхность оснастки разделительного покрытия; нанесение на модельную оснастку песчано-смоляной смеси; формирование и затвердевание оболочки; съем готовой полуформы с модельной оснастки.