1.3.2. Получение стали методом прямого восстановления
Метод прямого получения стали из железной руды состоит из двух этапов - получения из руды губчатого железа;
- получения стали из губчатого железа.
Схематично
процесс получения стали можно представить
в виде схемы: железная руда губчатое
железо сталь. Сущность технологии
состоит в обогащении руд, изготовлении
окатышей, обжиг окатышей Т- 1200 ОС,
восстановлении во вращающихся печах
барабанного типа или в шахтных печах
при Т - 900 ОС
восстановительным газом (рис.7).
Далее полученное губчатое железо является исходным шихтовым материалом для получения стали в электрических дуговых печах. В 1980 г вошел в строй Ново-Оскольский электрометаллургический комбинат, на котором сталь получают из руд Курской магнитной аномалии ( сод. 60...70%). В качестве газообразного восстановителя используется природный газ.
Рис.1.9. Схема прямого получения стали.
1.3.3. Способы разливки стали
Разливка стали - важнейшая операция, которая в большей степени определяет качество готового изделия. Готовая сталь переносится к месту разливки ковшами.
Существуют два способа разливки: периодическая разливка в изложницы (чугунные формы); непрерывная разливка.
Различают два способа периодической разливки (разливки в изложницы): разливку снизу (сифоном) (рис.1.10); разливку сверху (рис.1.11).
Рис.1.10. Схема разливки металла снизу (сифоном)
Рис.1.11.Схемы периодической разливки стали сверху.
Недостатки разливки в изложницы: потери металла на разбрызгивание; стоимость изложниц велика; крупные слитки нужно обжимать на обжимных станах: это удорожает процесс разливки, производительность получения изделий. Этих недостатков лишена непрерывная разливка стали, схема которой приведена на рис.1.12.
Рис.1.12. Схема непрерывной разливки: 1 - ковш; 2 - накопитель; 3 - водоохлаждаемый кристаллизатор; 4 - зона вторичного охлаждения; 5 - вытягивающие ролики; 6 - газовый резак; 7 - отрезанный слиток
Непрерывная разливка стали впервые была разработана на Тульском заводе.
Преимущества способа:
- высокая производительность;
- минимальные потери металла;
- предупреждение окисления металла;
- мелкокристаллическая структура слитка (скорость охлаждения велика);
- отсутствуют газовые и другие дефекты.
Готовая сталь ковшами (1) подается в накопитель (2); из накопителя металл поступает в медный водоохлаждаемый кристаллизатор (3), на дне которого находится затравочная пластина, на которой жидкий металл кристаллизуется. Когда кристаллизатор наполнен жидким металлом, включают механизм вытягивания и затравка вместе с формирующимся слитком вытягивается из кристаллизатора; далее слиток попадает в зону вторичного охлаждения (4), после зоны вторичного охлаждения слиток вытяжными роликами (5) подается на участок резки (6) (автоматическая резка газовым резаком).
1.4.Способы улучшения качества металла
Современная техника предъявляет все более высокие требования к качеству стали, по той причине, что машины работают в экстремальных условиях (на крайнем Севере, в космосе, в агрессивных средах и т.д.). Поэтому во всех промышленное развитых странах получают развитие новые способы улучшения качества металла, которые подразделяются:
- методы внепечной обработки жидкого металла;
- на способы переплава металла в специальных печах.