- •1. Металловедение 15
- •3. Основы теории сплавов 39
- •Часть 2. Металлургия железа 84
- •Глава 3. Литейное производство 126
- •Глава 4. Основы термической обработки 150
- •4.7. Классификация стали 179
- •Литература
- •Введение
- •1. Страницы истории и научно – популярная
- •50.Ахметов с.Ф., Иванов с.Н. Многоликий кремний.- м.: Знание, -1987г., с 64
- •1. Металловедение
- •1 Основы свойств материалов
- •1.1 Физические свойства
- •1.2 Химические свойства
- •1.3 Механические свойства
- •1.4 Технологические свойства
- •1.5 Эксплуатационные свойства
- •2.Кристаллическое строение металлов
- •2.1 Общая характеристика строения металлов
- •2.2 Структура полимеров, стекла и керамики
- •3. Основы теории сплавов
- •3.1 Основные сведения о сплавах
- •3.2 Диаграммы состояния
- •3.2.1 Диаграмма состояния сплавов для случая неограниченной
- •3.2.1.1Правило отрезков (правило фаз)
- •3.2.2. Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов.
- •3.2.3.Диаграмма состояния сплавов для случая ограниченной
- •3.2.4. Диаграммы состояния сплавов, образующих химические соединения
- •3.2.5. Связь между свойствами сплавов и типом диаграмм состояния.
- •3.3. Диаграмма состояния железо – углерод
- •2 Материаловедение
- •Часть 2. Металлургия железа
- •2.1 Железные руды
- •2.2 Структура современного металлургического производства железа
- •2.3 Продукция черной металлургии
- •2.4 Технология производства чугуна
- •2.4.1. Подготовка сырья к доменной плавки агломерацией
- •2.4.2 Производство железосодержащих окатышей
- •2.4.3. Процесс доменной плавки
- •2.4.4. Технология прямого восстановления железа из руды
- •Заинтересованы реализовать проект на Ингулецком, Полтавском, Северном и Центральном гоКах.
- •2.4.5 Технология производства стали
- •2.4.5.1. Кислородно - конвертерный процесс
- •2.4.5.2 Производство стали в мартеновских печах
- •2.4.5.3. Получение стали в электрических печах
- •2.4.5.4. Выплавка стали в индукционных печах
- •2.5. Современные технологии получения стали высокого качества Внепечная металлургия
- •Глава 3. Литейное производство
- •3.1. Кристаллизация
- •3.2. Основы технологии литейного производства
- •3.2.1. Литье в песчанно-глинистые формы
- •3.2. 2. Литье в оболочковые формы
- •3.2.3. Отливки по выплавляемым моделям
- •3.2.4. Литье в кокиль
- •3.2.5. Центробежное литье
- •5.6. Литье под давлением
- •3.3.7. Литье под низким давлением
- •5.7. Литье вакуумным всасыванием
- •3.3.9. Литье непрерывное и полунепрерывное
- •3.3.10. Другие виды литья
- •Глава 4. Основы термической обработки
- •4.1. Общие вопросы
- •4. 2 Отжиг и нормализация
- •4.2.1. Отжиг
- •4.2.2. Нормализация
- •4. 2. 3. Закалка и отпуск
- •4. 2.1. Закалка
- •4.3. Термомеханическая обработка стали
- •4.4. Химико-термическая обработка
- •4.4.1. Цементация
- •4.4. 2. Азотирование
- •4.4. 3. Цианирование
- •4.4.4. Борирование
- •4.4.5. Силицирование
- •4.4.6. Хромирование.
- •4.5. Защитные покрытия, полученные в условиях свс
- •4.6. Особенности термической обработки легированных сталей
- •4.7. Классификация стали
- •4.7.1 Классификация по химическому составу
- •4.7.2. Легированные конструкционные стали
- •4.7.3 Классификация по назначению
- •4.7.4. Классификация по качеству
- •4.7.5. Классификация по степени раскисления
- •4.7.6. Классификация по структуре
- •4.7.6.1.Классификация по равновесной структуре
- •Глава 5.Предприятия черной металлургии Украины.
- •5.1. Предприятия горно-рудного сырья и обогащения.
- •5.1.1.Железо горно- рудные предприятия
- •5.1.2. Марганцевые горно-рудные предприятия
- •5.1.3. Предприятия производства известняка и попутных материалов
- •5.2. Металлургическое производство
- •5.3. Производство ферросплавов
- •5.5. Трубное производство
- •5.6. Метизное производство
- •5.7. Коксохимическое производство
- •Глава 7. Производство продукции предприятиями черной металлургии мира и Украины (Статистическая информация)
5.2. Металлургическое производство
Предприятия металлургического цикла включает производства чугуна, стали, проката, ферросплавов.
«Криворожский металлургический комбинат» (г. Кривой Рог, Днепропетровская область)
На сегодняшний день в состав шахтоуправления входят следующие подразделения:шахта им. Артема; шахта “Проходческая”; горный цех (карьер “Южный”); дробильно-сортировочная фабрика. Основными видами продукции являются: – агломерационная руда с содержанием железа не ниже 53,5 %; – некондиционная фракция рудной массы (доменный кусок) с содержанием железа не ниже 34 %. Запасы железорудного месторождения оцениваются в объеме 132 млн т. Объемы производства железной руды составляют до 1670 тыс. т. в год, в том числе: подземная добыча по шахте им. Артема (на горизонте 975–1005 м) составляют 1473,0 тыс. т., из них: аглоруда 1300,8 тыс. т; кусок доменный 172,2 тыс. т; – добыча руды открытым способом в карьере “Южный” (на горизонте 65–70 м) составляют 196,162 тыс. т, из них: аглоруда 176,682 тыс. т; кусок доменный 19,48 тыс. т. Объем производства шахты “Проходческая” (на горизонте 1045 – 1135 м) составил 13,14 тыс. м3 горной массы, извлекаемой при проходке подземных горных выработок.
Рис. 5.19. Общий вид комбината в ночное время
Рис. 5.20. Вид металлургического производства КЖК
Агломерационный цех – введен в 1951 г в составе шести агломерационных машин с проектной мощностью 3681 тыс. т в год. В настоящее время техническое состояние объектов цеха физически и морально устарело.Рассматривается возможность строительства новой агломерационной фабрики.
Доменный цех № 1основан в 1934 году и имеет пять доменных печей с производственной мощностью 8 млн. 917 тыс. т чугуна в год.
Доменный цех № 2 основан в 1973 году и имеет одну жлменную печь производственной мощностью 3 млн. 700 тыс. т чугуна в год. Сталеплавильный комплекс состоит из цехов: мартеновского, конвертерного, подгоьлвки состава цехов, огнеупорно- известкового, копрового.
Рис. 5.21. Сталеплавильный цех
Производственная мощность мартеновского цеха – 2000 тыс. тонн, в том числе: мартеновская печь – 550 тыс. тонн, двухванный сталеплавильный агрегат – 1450 тыс. тонн. Производится выплавка кипящей, полуспокойной и спокойной стали. Разливка стали осуществляется «сверху» в слитки массой 12,5 тонн.
Конвертерный цех имеет мощность – 5,4 млн. тонн стали в год с шестью 160-тонными конвертерами. В цехе производится выплавка кипящих, полуспокойных, спокойных, легированных и низколегированных марок стали.
Прокатное производство состоит из семи цехов: обжимного (блюминг 1 и 2), прокатного (сортопрокатный 1-3), вальцетокарный, цех переработки металлопродукции
Производственные мощности блюмингов – 3200 тыс. т и 4500 тыс.т.
Рис. 5.22. Вид прокатного стана
Сортопрокатный цех -1 имеет четыре стана: мелкосортовой - мощностью 495 тыс. т в год ( круглая, арматурная сталь); мелкосортовой – мощностью 500 тыс. т в год ( угловая, полосовая, арматурная, мелкосортовая сталь) сортовой стан – мощностью 685 тыс. т ( арматурная сталь); проволочный стан – мощностью 695 тыс. т (катанка); сортовопрокатный.
Сортопрокатный цех-2 имеет три стана: мелкосортовой – мощностью 740 тыс. т в год (арматурная сталь); мелкосортовой стан – мощностью 1150 тыс. т (круглая, арматурная сталь, квадрат); проволочный стан – 765 тыс. т (катанка, арматура); прокатный цех-3 – мощность 430 тыс. т ( мелкосортовой стан для производства сортового проката и бунта; катанка).
ОАО «Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича» (г. Мариуполь, Донецкая область) – предприятие полного металлургического цикла (аглофабрика, доменный, конвертерный, мартеновский, известково- обжигательный, слябинг, листопрокат -1700, 3000, 4500, холодной прокатки, трубоэлектросварочный, трубопрокатный, баллонный). Помимо основного металлургического производства, комбинат имеет аграрный и перерабатывающий комплекс, разветвленную сеть учреждений общественного питания и торговли, обширную социальную сферу.
Основное направление деятельности комбината - производство высококачественного стального листа для ответственных конструкций, судостроения, нефтепроводных, газо- и водопроводных труб, баллонов для сжатых газов.
Рис. 5.23. Панорама «Мариупольского металлургического комбината»
Продукция: железорудный агломерат для выплавки передельного чугуна, гранулированный шлак и фракционированный щебень, литые и катаные слябы, листовая из моно- и биметалла, прокат горячекатаный, в т.ч. травленный, в листах и рулонах, сталь холоднокатаная (в т.ч. оцинкованная) в листах и рулонах, стальная лента, бесшовные и сварные трубы, баллоны для хранения сжатых и сжиженных газов. (ЧТО ОСТАВИТЬ?)
ОАО “Запорожский металлургический комбинат “Запорожсталь» (г.Запорожье). Специализация комбината - высококачественный стальной горячее и холоднокатанный лист; низколегированные, легированные и нержавеющие стали, а также стальная лента и жесть для производителей сварных труб предприятий автомобильного, сельскохозяйственного, транспортного машиностроения, изделий бытовой техники и металлосервисные центры. По объему производства он входит в четверку крупнейших предприятий Украины.
В состав металлургического производства входят агломерационный (шесть агломашин), доменный (пять доменных печей), мартеновский (девять печей) цеха и цех подготовки сталеразливочных составов.
Рис. 5.27. Строительство конвертера
Прокатное производство имеет в своем составе четыре прокатных цеха, предназначенных для производства горячекатаной и холоднокатаной листовой стали, стальной ленты, белой жести и холодногнутых профилей. Общая производственная мощность по производству листовой стали - 3,5 млн. тонн в год и 600 тыс. тонн холодногнутых профилей.
ОАО «Металлургический комбинат «Азовсталь» (г. Мариуполь, Донецкая область). “Азовсталь” - предприятие с полным замкнутым металлургическим циклом, включающее доменное, сталеплавильное и прокатное производство, а также ремонтную базу, энергетическое хозяйством и другие вспомогательные цеха.
Рис. 5.34. Общий вид прокатного стана
Производимая продукцтя: чугун литейный и передельный; слябы; квадратная заготовка; сортовой прокат; толстый лист; рельсы железнодорожные; накладки и подкладки для рельсов; граншлак доменный; сортовое стекло; мебель для дома и офиса.
ОАО “Днепровский металлургический комбинат им. Дзержинского” (г. Днепродзержинск, Днепропетровской области) - крупнейшее предприятие с полным металлургическим циклом по выпуску 5,6 млн. тонн агломерата, 4,35 млн. тонн чугуна, 3,85 млн. тонн стали, 3,829 тыс. тонн готового проката.
Прелприятие - единственный в Украине поставщик катаной осевой заготовки для железнодорожного транспорта, шпунтовых свай типа Ларсен. Также комбинат производит рельсы контактные для метрополитена, стальные мелющие шары, трубную заготовку.
Сталеплавильный комплекс располагает кислоодно-конвртерным поизводством и современными машинами непрерывного литья.
Продукция: арматура, балки двутавровые из углеродистой стали, водород технический, габбро, гипс строительный, алебастр, гранулы и порошок из передельного и зеркального чугуна, доски обрезные, заготовки стальные квадратные горячекатаные, изделия железобетонные, концентрат железорудный.
ЗАО «Донецкий металлургический завод “Донецксталь” (г.Донецк). Создан в августе 2002 года на базе доменного и мартеновского цехов Донецкого металлургического завода.
Предприятиепостроено по принципу мини-завода с неполным металлургическим циклом. В его состав входят электроплавильный, обжимной и копровй цеха.
Производственные мощности завода позволяют выплавлять более 1 млн. т стали в год. Основные мощности: 120 – тонная электроплавильная печь, печь – ковш,вакууматор для производства высококачественных сталей, шестиручьевая машина непрерывного литья для выпуска квадратной и круглой заготовок, прокатный стан 950/ 900, линия печей для поизводства термоулушенного проката.
Специализируется на производстве: литейного и передельного чугуна; более 100 разновидностей углеродистых, конструкционных, низколегированных, легированных, обыкновенных, качественных и высококачественных марок стали; церковных колоколов из цветного высококачественного сплава; стальных электросварных прямошовных труб и металлических мебельных каркасов; шлакообразующих смесей, гранулированного шлака и стройматериалов.
ОАО «Краматорский металлургический завод» (г Краматорск) создан в 1898 год.
Продукция: полосы для накладок изолирующих стыков к рельсам; полособульб для судостроения; посуда хозяйственная стальная эмалированная; прокат черных металлов; профиль полосовой и угловой; уголки; ферромарганец, чугун передельный и ферросиликомарганец.
Группа предприятий ЕМЗ ( ОАО “Енакиевский металлургический завод” и украино-швейцарское СП ООО “Метален”), (г.Енакиево, Донецкая область), -- предприятие с полным металлургическим циклом. Специализируются на выпуске непрерывно-литой и горячекатаной заготовки, сортового и фасонного проката из низкоуглеродистых и низколегированных сталей.
Предприятия Группы Метинвест производят свыше 5 млн. тонн кокса и более 16 млн. тонн железорудного сырья. Группа обеспечивает производство 30 % железорудного сырья и выплавку свыше 20 % украинской стали. Метинвест занимает 12 % мирового рынка товарной заготовки, 10 % - товарных слябов, 9 % - штрипса и около 5 % рынка толстого листа.
. Предприятие выпускает различные сортовые профили (балки, швеллеры, уголки и др.), около 7 % украинской металлопродукции.
Украино-швейцарское СП ООО “Метален” - одно из крупнейших производителей стали и товарной заготовки в Украине. В ассортимент продукции компании входит конвертерная сталь, квадратная литая и катаная заготовка, стрежневой прокат. Поставщиком основного сырья (чугуна) является Енакиевский металлургический завод, работающий на одной производственной площадке с “Металеном”.
Совместное предприятие “Метален” было создано в 1999 году для реализации проектов по реконструкции Енакиевского металлургического завода. В состав компании входят 2 основных производственных участка - конвертерный цех, производящий сталь, и обжимной цех, производящий заготовку и стержневой прокат.
Продукция: агломерат, чугуна, литые и горячекатаные квадратные заготовки, сортовой прокат и катанка.
ОАО “Днепроспецсталь” (г. Запорожье) - ведущее предприятие Украины и один из лидеров специальной металлургии стран СНГ. Основан в 1932 году.
Выплавку стали производят в открытых дуговых печах способом переплава легированных отходов с продувкой кислородом и дуплекс- процессом: рткрытая дуговая печь –конвертер или печь печь-ковш вакууматор .
Методом вакумно- дугового переплава изготавливают: жаропрочные сплавы, еоррозионностойкие, конструкционные, пдшипниковые и другие стали.
Рис. 5.37. Печь- ковш
Электрошлаковый переплав применяют для изготовления подшипниковых, конструкционностойких и других сталей.
Для изготовления поковок применяют гидравлические пресса. Для нагрева слитков и заготовок в цехе имеются нанревательные печи.: с выкптной и стационарной подинами. Печи отапливаются природным газом.
Прокатное производство представлено блюмингом «1050 – 950» мм. Обжимной дуо-реверсивный стан состоит из двух клетей: обжтмной (диамерт валков 1050 мм) и заготовочный (диаметр валков 959 мм.
Нагрев слитков перед горячей и холодной прокаткой осуществляется в рекуперативных нагревательных колодцах. Охлаждение металла после прокатки производится, в зависимости от марки стали, либо в неотапливаемых колодцах (ямах) замедленного охлаждения, либо на воздухе.
После охлаждения металл передается на адъюстажи, а металл, требующий термообработки, в термический цех.
Адъюстажная обработка заключается в абразивной зачисткой на станках.
Среднесортовой стан «550» линейного типа состоит из 4-х клетей: 1- обжимная – трио; 11 и 111 –черновое – трио; 1V – чистова – дуо.
Мелкосортовые станы «325» и «280» имеют две и три линииЭ количество клетей в линии на стане 325 : обживной – три; черновой – нет; чистовой – пять; стан 280 имеет три линии; количество клетей в линии : в обжимной – одна; в черновой – две4 в чистовой – семь.; сечение исходной заготовки.
Термическая обработка металлопродукции включает отпуск (низкий отжиг), полный отжиг, противофлокенная термообраьотка, нормализация. Диапазоны температур для данных видов термообработки – 660 – 880 0С.
Нагрев металлопродукции осуществляют в отжигательных камерных печах с подподовыми топками.
Специализируется на производстве металлопродукции из нержавеющих, инструментальных, быстрорежущих, подшипниковых, легированных конструкционных марок стали, а также из жаропрочных сплавов на основе никеля. За это время освоено производство более 800 марок стали и более 1000 видов профилей продукции.
Продукция: сталь - нержавеющая, подшипниковая, инструментальная и ПМ, конструкционная, быстрорежущая и ПМ, жаропрочная и сплавы