- •Свойства металлов и сплавов, их измерители
- •Строение металлов и сплавов, их кристаллизация
- •§ 2. Производство и характеристика чугунов Исходное сырье для выплавки чугуна
- •Классификация, ассортимент и маркировка чугунов
- •Чугунные отливки и трубы
- •Ферросплавы
- •§ 3. Производство и характеристика сталей Сырьевые материалы для выплавки стали и способы ее производства
- •Химический состав стали
- •Строение стального слитка и металлургические методы повышения его качества
- •Виды термической и химико-термической обработки стали
- •Классификация и ассортимент стали
- •§ 4. Стальной прокат и металлические изделия Общие сведения и классификация продукции прокатного производства
- •Сортамент стального проката
- •Сортамент металлоизделий промышленного назначения
- •Условия хранения и транспортирования стального проката и металлоизделий
- •§ 5. Цветные металлы и сплавы на их основе
- •Легкие металлы
- •Тяжелые металлы
- •Тугоплавкие металлы
- •Драгоценные металлы
- •§ 6. Неорганические и металлические порошковые материалы и изделия на их основе Значение и применение порошковых материалов и изделий
- •Способы получения и характеристики металлических порошков
- •Aсортимент и маркировка металлических и неорганических порошков
- •Методы получения изделий порошковой металлургии
- •§ 1. Общие сведения о строительных материалах
- •Свойства строительных материалов и изделий
- •§ 2. Природные каменные материалы Значение и классификация природных каменных материалов
- •Классификация и основные свойства важнейших горных пород
- •Материалы и изделия из природного камня
- •Условия хранений и транспортирования материалов и изделий из природного камня
- •§ 3. Стекло и стеклоизделия Общие сведения о стекле и стеклоизделиях
- •Листовые стенломатериалы
- •Троительные изделия из стекла
- •Условия хранения и транспортирования стекла и стеклоизделий
- •§ 4. Керамические материалы и изделия Общие сведения о керамических материалах и их классификация
- •С тоновые керамические материалы
- •Керамические изделий для облицовки и отделки
- •Керамические материалы и изделия различного назначения
- •Условия хранения и трас"ортирования керамических материалов и изделий
- •§ 5. Минеральные вяжущие вещества и материалы на их основе
- •Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
- •Условия хранения и траспортирования минеральных вяжущих веществ и материалов на их основе
- •6. Органические вяжущие вещества и материалы на их основе Состав, свойства и основные виды органических вяжущих веществ
- •§ 7. Лесные и бумажные материалы Значение, состав и свойства древесины
- •Классификация лесных материалов
- •Круглые лесоматериалы
- •Пиломатериалы
- •1 А & л и ц а 14. Маркировка пиломатериалов
- •Изделия и конструкции из древесшны
- •Сырье, полуфабрикаты и производство бумажной продукции
- •Классификация и ассортимент бумажной продукции
- •3.2. Показатели качества товаров
- •3.3. Требования, предъявляемые к товарам
- •3.4. Факторы и условия, влияющие на качество товаров
- •2.3. Ассортимент товаров
- •2.4. Артикулы и прейскурантные номера товаров
- •Глава 2. Классификация и ассортимент товаров
- •Глава 3.
- •3.4. Факторы и условия, влияющие на качество товаров
- •Глава 5. Основные свойства материалов и изделий
- •§ 1. Неорганические кислоты, щелочи и соли
- •Ассортимент, применение, хранение и перевозка кислот
- •§ 2.Пластмассы Общие сведения о полимерах 9) /
- •Сырьевые пластмассы
- •Пленочные полимерные материалы
- •Листовые пластмассы
- •Газонаполненные пластмассы
- •Условия хранения и транспортирования пластмасс
- •§ 3. Каучуки, резина и резиновые
- •Классификация, ассортимент и маркировка резиновых технических изделий
- •Условия хранения и транспортирования каучуков и резиновых технических изделий
- •§ 4. Текстильные волокна и материалы Классификация текстильных волокон и нитей
- •Характеристики текстильных волокон и нитей, их измерители
- •Важнейшие виды натуральных волокон
- •§ 5. Лакокрасочные материалы Назначение, состав и классификация лакокрасочных материалов
- •Условные обозначения лакокрасочных материалов и покрытий
- •Основные лакокрасочные материалы
- •Вспомогательные и подсобные лакокрасочные материалы
- •Условия хранения и транспортирования лакокрасочных материалов
Ферросплавы
Ферросплавами называются сплавы железа с кремнием, марганцем, хромом, молибденом, вольфрамом или другими металлами и неметаллами. Они применяются для раскисления стали и введения в нее легирующих элементов. Ферросплавы обычно относят к чугунам, однако только некоторые из них получают в доменных печах. Основная масса ферросплавов производится в электропечах. Поэтому они и называются электроферросплавами.
Ферросплавы получают восстановлением руд, их концентратов и чистых оксидов металлов углеродом или металлами. По способу получения различают электротермические и металлотермические ферросплавы. Электротермические ферросплавы получают в электрических дуговых печах посредством восстановления кислородных соединений металлов углеродом. При металлотермичес-ком способе восстановление металлов из руд осуществляется алюминием, кремнием или их сплавами.
Ферросплавы подразделяются на две группы. К первой (большой) группе относятся марганцевые, кремнистые и хромистые сплавы. На их долю в общем объеме производимых в нашей стране ферросплавов приходится около 96 %. Ко второй (малой) группе — сплавы на основе вольфрама, молибдена, титана^ ниобия, бора и других металлов,
По химическому составу выпускаемые ферросплавы весьма разнообразны. Их условное обозначение включает наименование и марку. Наименование ферросплавов отражает их основные компоненты, например ферромарганец, ферросилиций, силикокальций, ферросиликохром и др. Марка ферросплавов отражает наименование компонентов (буквы) и содержание основного элемента — углерода, или примесей (табл. 9).
Ферросплавы поставляются в кусках массой от 5 до 25 кг и перевозятся навалом в предварительно очищенных закрытых вагонах или в таре (бочках, стальных барабанах, деревянных ящиках) массой брутто 80—250 кг или 250—500 кг при условиях механизации погрузочно-разгрузочных работ.
Обязательным условием транспортирования и хранения ферросплавов является исключение даже частичного их смешивания.
§ 3. Производство и характеристика сталей Сырьевые материалы для выплавки стали и способы ее производства
Сталью называется сплав железа с углеродом и другими элементами, где содержание углерода колеблется от 0,03 до 2 % (обычно 0,1—1,4 %). Сырьем для ее производства являются передельный чугун, ферросплавы, технически чистые металлы и вторичные черные металлы.
Из числа технически чистых металлов применяют мар
ганец и хром металлические, кремний кристаллический. Вторичные черные металлы включают лом и отходы. Вторичные черные металлы подразделяются на виды (лом стальной, лом чугунный, доменный присад), кате^-гории (А—нелегированный металл; Б—легированный металл) и классы (I и II в зависимости от состояния поставки, степени чистоты, габаритов и массы).
По своему химическому составу сталь отличается от чугуна меньшим содержанием углерода и таких примесей, как кремний, марганец, сера и фосфор. Следовательно, процесс передела чугуна на сталь сводится к удалению углерода и части этих примесей. Это осуществляется конвертерным, мартеновским или электроплавильным способами.
Конвертерный способ, используемый с 1854 г., в настоящее время является наиболее распространенным. На его долю приходится около половины мировой выплавки стали. Это обусловлено относительной простотой и дешевизной процесса, отсутствием расхода топлива, а также высокой производительностью труда. Однако ему присущи и некоторые недостатки: зависимость качества стали от химического состава перерабатываемого чугуна, необходимость располагать сталеплавильное производство вблизи домны, невозможность переработки большого количества металлического лома, большой угар железа (до 6—9 %) и пылеобразование.
Сущность конвертерного способа производства стали заключается в продувке расплавленного чугуна воздухом или кислородом. При продувке конвертерная сталь имеет повышенное содержание азота, что ухудшает ее механические свойства. Поэтому в настоящее время применяется дутье кислородом. Такой кислородно-конвертерный способ выплавки стали впервые был применен в СССР в 1936 г.
Разновидностями конвертерного способа являются также бессемеровский и томассовский процессы.
Бессемеровский способ применяют для переработки в сталь чугуна, содержащего до 2 % кремния и до 0,1 % серы и фосфора. Из бессемеровской стали изготавливают трубы, крепежные изделия, жесткую проволоку, рельсы и т. п.
Томассовский способ используется для переработки в сталь чугуна, содержащего большое количество фосфора, серы и до 0,6 % кремния. Томассовскую сталь при-
меняют для производства кровельного и сортового железа, мягкой проволоки и др.
В последние годы томассовский и бессемеровский способы все более вытесняются кислородно-конвертерным.
Мартеновский способ предполагает варку стали в специальных печах.
По содержанию используемой иихты различают чу-гунно-рудный, скрап-процесс и скрап-рудный способы мартеновской выплавки стали.
Для чугунно-рудного способа шихтой служит жидкий чугун с добавлением железной руды для окисления примесей, скрап-процесса—стальной лом (60—70%) и твердый чушковый чугун (30—40 %), скрап-рудного способа—стальной лом (20—50%), богатая железная руда (.15—30 %) и жидкий чугун.
Окисление примесей в мартеновской печи осуществляется кислородом воздуха и специально вводимыми добавками извести, бокситов и др., а их удаление производится через шлак.
Мартеновский способ отличается рядом преимуществ и недостатков. Его преимуществами является возможность выплавки широкого ассортимента углеродистых и легированных сталей, переработки в неограниченных количествах металлического лома и твердого чушкового чугуна, а также использования чугуна любого химического состава. При этом качество мартеновской стали выше, чем конвертерной, за счет большей чистоты по вредным примесям, азоту и неметаллическим включениям. Недостатками мартеновского процесса является большая продолжительность плавки (4—8 ч против 1 ч при конвертерном способе) и соответственно более низкая производительность труда, значительный расход топлива и более высокая стоимость. Поэтому в настоящее время строительство мартеновских печей прекращено.
Мартеновская сталь (по сравнению с конвертерной) используется для изготовления более ответственных изделий, в том числе заготовок для ковки и прокатки, рельс, сортового и листового проката и др.
Электроплавильный способ отличается тем, что обогрев ванны осуществляется с помощью электрического тока. При этом шихта состоит из стального лома, передельного чушкового чугуна, железной руды, флюсов, рас-кислителей и ферросплавов.
Ппеимушествами электроплавки являются возмож
ность получения более высоких температур (до 2000 °С), простота и точность их регулирования, значительное снижение угара железа и легирующих элементов. Получаемая сталь отличается высоким качеством, а слитки из нее — почти полным отсутствием газовых пузырей. Поэтому электроплавка применяется для производства жаропрочных, нержавеющих, кислотоупорных, магнитных и других видов специальных сталей.
Недостатками электроплавки являются малая производительность процесса и высокая стоимость (из-за большого расхода электроэнергии). Однако этот способ, наряду с кислородно-конвертерным, в нашей стране признан перспективным.