10

Пермский государственный технический университет

Кафедра «Сварочного производства и технологии конструкционных материалов»

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

д.т.н., профессор

_______________ Ю.Д. Щицын

_____ ______________ 20__ г

Лекция № 5

По дисциплине

Технология конструкционных материалов

(ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В МАШИНОСТРОЕНИИ)

Механико-технологический факультет

(для специальности ТМСб)

Тема: «Производство стали»

(наименование темы лекции)

Кандидат технических наук, доцент

(фамилия и инициалы автора)

Долинов Д.Л.

Обсуждены

на заседании кафедры

  ________20 ___ г

Протокол №

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Приветствие, проверка наличия и готовности студентов к занятию, соблюдения порядка в аудитории. Объявление темы, цели, учебных вопросов лекции, ее актуальности и значимости для выбранной профессии Доведение списка литературы по материалу лекции.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Сущность процесса и способы получения стали.

2. Разливка стали и способы повышения качества.

3. Классификация и маркировка сталей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Доведение основных выводов по теме лекции и ее значение для будущей профессиональной деятельности. Доведение задания на самоподготовку, ответы на вопросы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Фетисов Г.П. и др. Материаловедение и технология металлов. – М.: «Высшая школа», 2001. – 638 с.

2. Солнцев Ю.П. и др. Материаловедение и технология конструкционных материалов. – М.: МИСиС, 1996. – 576 с.

3. Губарева Э.М. Основы технологических процессов получения изделий (заготовок) различными способами : учеб. Пособие. – Пермь, ПГТУ, 2007. – 214 с.

УЧЕБНО-МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:

1. Наглядные пособия:

- Комплект слайдов по теме лекции, плакаты.

2. Технические средства обучения:

- Графопроектор.

3. Приложения:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

(при необходимости)

ТЕКСТ ЛЕКЦИИ

Первый учебный вопрос. Сущность процесса и способы получения стали

Сталь отличается от чугуна меньшим содержанием углерода, кремния, марганца, примесей серы и фосфора. Следовательно, сущностью передела чугуна в сталь является уменьшение содержания углерода и других примесей и перевода их в шлак или газы.

Исходные материалы для получения стали:

• Металлическая шихта - передельный чугун и стальной лом (скрап);

• Металлодобавки – для раскисления - ферросплавы (марганца, кремния), алюминий;

• Флюсы – для образования шлака и вывода в них вредных примесей – известняк, бокситы или плавиковый шпат для разжижения шлака;

• Окислители – кислород из руды или атмосферы.

Процесс получения стали является окислительно-восстановительным.

Окислительный этап необходим для окисления углерода и примесей и вывода их в шлак. Поэтому, вначале ванну жидкого чугуна продувают кислородом (воздухом). При этом, в первую очередь окисляется железо - образуется закись железа FeO. Одновременно с железом окисляются Si, P, S, Mn, C и др., которые переводятся в шлак при взаимодействии с флюсом. Реакции окисления примесей идут с выделением большого количества тепла, поэтому топлива не требуется. Когда содержание углерода и примесей в жидкой ванне достигает оптимального значения, продувку прекращают и проводят восстановление железа из закиси методом раскисления. Для чего в ванну вводят раскислители (ферромарганец, ферросилиций или алюминий), которые более активны к кислороду и забирают его на себя, образуя оксиды, которые выводятся в шлак. Это необходимо для понижения содержания кислорода, который находится в виде закиси железа. (FeO охрупчивает металл).