21. Способи виробництва сталі та їх характеристика.

Виплавляння сталі у конверторах з кисневим продуванням. У конверторному процесі джерелом тепла є хімічні екзотермічні реакції окислення елементів, які входять до складу чавуну. У кисневих конверторах можна виплавляти як вуглецеві, так і леговані сталі.

У конвертор спочатку завантажують скрап, потім заливають чавун, далі засипають вапно, боксит, залізну руду і окалину (якщо потрібно), після чого проводять продування, взяття проб, аналіз їх, а потім зливання металу і шлаку. Процес виплавляння сталі у конверторах триває 15 хв.

Мартенівський спосіб виробництва сталі виник у 1864 році, розроблений французьким вченим П.Мартеном. У мартенівських печах сталь виплавляють з твердого або рідкого чавуну, стального і чавунного брухту з домішками залізної руди, окалин, флюсів і феросплавів: при цьому утворюється побічний продукт плавлення – мартенівський шлак.

Мартенівська піч (рис.14) складається з: плавильного простору 4, череня 7, склепіння 3, регенераторів 8 і 6 (які служать для підігрівання повітря і газового палива). У передній стінці мартенівської печі є вікна 9, через які з робочої площадки закидають шихту, беруть проби сталі і спостерігають за плавленням. У задній стінці міститься льоток для випускання сталі. Паливом служить мазут.

У залежності від шихти виплавляння сталі у мартенівських печах розділяють на: скрап-рудний процес (60-80 % рідкого чавуну і 20-40 % скрапу, залізна руда і флюси); скрап-процес (65-80 % відходів і брухту, решта чушковий чавун).

Для виплавляння сталі використовують дугові трифазні печі прямого нагрівання, де дуга горить між (графітовими) електродами і шихтою (рис.15). Температура у печі досягає 4273-6273 0К.

23. Корозія металів. Засоби захисту від корозії, їх екологічне значення.

Термін корозія походить від латинського слова corrodere, що означає роз'їдати, руйнувати.

Корозія - це мимовільний процес руйнування матеріалів і виробів з них під хімічним впливом навколишнього середовища.

Корозія металів - руйнування металів внаслідок фізико-хімічного впливу зовнішнього середовища, при якому метал переходить в окислені (іонну) стан і втрачає властиві йому властивості.

У тих випадках, коли окислення металу необхідно для здійснення будь-якого технологічного процесу, термін «корозія» вживати не слід. Наприклад, не можна говорити про корозію розчинної анода в гальванічної ванні, оскільки анод повинен окислиться, посилаючи свої іони в розчин, щоб протікав потрібний процес. Не можна також говорити про корозії алюмінію при здійсненні алюмотермічного процесу. Але фізико-хімічна сутність змін, що відбуваються з металом у всіх подібних випадках, однакова: метал окислюється. захист металевих конструкцій від корозії визначається агресивністю умов їх експлуатації. Найбільш надійними захисними системами металевих конструкцій є алюмінієві і цинкові покриття.

Швидкість корозії металів і металевих покриттів в атмосферних умовах визначається комплексним впливом ряду факторів: наявністю на поверхні фазових і адсорбційних плівок вологи, забрудненням повітря корозійно-агресивними речовинами, зміною температури повітря і металу, утворенням продуктів корозії і так далі.

Оцінка і розрахунок швидкості корозії повинні грунтуватися на обліку тривалості і матеріальному корозійно ефекті дії на метал найбільш агресивних факторів.

У залежності від факторів, що впливають на швидкість корозії, доцільно наступне підрозділ умов експлуатації металів, що піддаються атмосферної корозії:

1. Закриті приміщення з внутрішніми джерелами тепла і вологи (опалювальні приміщення);

2. Закриті приміщення без внутрішніх джерел тепла і вологи (неопалювані приміщення);

3. Відкрита атмосфера.

Для захисту чавунних і сталевих водяних труб від корозії використовують цементні покриття. Оскільки коефіцієнти теплового розширення портландцементу і стали близькі, то він досить широко застосовується для цих цілей. Недолік портландцементного покриттів той же, що і емалевих, - висока чутливість до механічних ударів. Для захисту металів від корозії використовують скловидні і фарфорові емалі, коефіцієнт теплового розширення яких повинен бути близький до такого для покриваються металів. Емалювання здійснюють нанесенням на поверхню виробів водної суспензії або сухим напудріваніем. Спочатку на очищену поверхню наносять шар грунтовки і ліплять його в печі. Далі наносять шар покривної емалі і випалення повторюють. Найбільш поширені скловидні емалі - прозорі або загашення. У виробничих умовах використовують також електрохімічний спосіб - обробку виробів змінним струмом в розчині фосфату цинку при щільності струму 4 А/дм2 і напрузі 20 В і при температурі 60-700 С. Фосфатні покриття являють собою сітку плотносцепленних з поверхнею фосфатів металів. Є спосіб зменшення корозії металів, що строго не можна віднести до захисту. Цим способом є отримання сплавів, яке називається легування. В даний час створена велика кількість нержавіючих сталей шляхом присадок до заліза нікелю, хрому, кобальту та ін Такі сталі, дійсно, не покриваються іржею, але їх поверхнева корозія має місце, хоча і з малою швидкістю.