- •1(1). Определение металлов. Понятие о кристаллических решетках. Структура металлов в твердом, жидком, парообразном состояниях и в виде плазмы.
- •2(2). Электролиз расплавленных солей
- •2(1). Промышленная классификация металлов в элементарном состоянии. Основные виды металлических сплавов.
- •3(1). Представления о природных минералах
- •4(1). Производство металлических материалов методами пиро- и гидрометаллургии
- •4(2). Электролиз водных растворов
- •3(2). Металлотермия
- •5(1). Классификация металлургических технологий
- •6(1). Применение химической термодинамики и кинетики в теории металлургических процессов
- •6(2). Автоклавное восстановление металлов из растворов газами
- •5(2). Цементация
- •7(1). Гомогенные и гетерогенные металлургические системы
- •8(1). Явление массопереноса. Молекулярная и конвективная диффузия
- •8(2). Характеристика и структура металлургических предприятий интегрированного типа (с полным циклом), мини- и микрозаводов.
- •7(2). Металлургические производственные комплексы. Их место в народном хозяйстве.
- •9(1). Представление об энергии активации
- •10(1). Поверхностные явления
- •10(2). Общая схема доменной плавки
- •9(2). Подготовка железорудного сырья к плавке
- •11(1). Основы теории горения топлива
- •12(1). Металлические и шлаковые расплавы металлургических систем, их характеристики и физико-химические свойства
- •12(2). Кислородно-конвертерный процесс
- •11(2). Внедоменные способы получения железа (бескоксовая металлургия)
- •13(1). Строение жидких металлических и шлаковых расплавов, поведение в них примесей
- •14(1). Диаграмма состояния «железо-углерод»
- •14(2). Электросталеплавильное производство
- •13(2). Мартеновский процесс
- •15(1). Физико-химические процессы, протекающие при кристаллизации металлических расплавов
- •16(1). Термодинамические и кинетические закономерности зарождения твердой фазы в расплаве
- •16(2). Внеагрегатная обработка стали (внепечное рафинирование)
- •15(2). Специальная электрометаллургия
- •17(1). Усадочные явления при кристаллизации металлических расплавов
- •18(1). Дендритная и зональная ликвация. Химическая и физическая неоднородность слитка
- •18(2). Классификация и маркировка стали
- •17(2). Десульфурация, дефосфорация, раскисление и легирование стали
- •19(1). Структурные превращения при охлаждении металлов и сплавов в твердом состоянии. Представления о термической обработке металлов и сплавов.
- •20(1). Общие сведения о железе, чугунах, сталях и сплавах
- •20(2). Разливка стали в изложницы и на машинах непрерывного литья заготовок (мнлз)
- •19(2). Современные способы разливки стали
- •21(1). Основные виды металлопродукции из черных металлов
- •22(2). Обработка металлов давлением
- •21(2). Газы и неметаллические включения в стали
- •23(1). Оценка запасов месторождений железорудного сырья
- •24(1). Характеристика железных руд
- •24(2). Основные тенденции и перспективы развития прокатного производства
- •23(2). Основные тенденции и перспективы развития доменного производства и бескоксовой металлургии
- •25(1). Топливо и флюсы металлургического назначения
- •25(2). Основные тенденции и перспективы развития сталеплавильного производства
13(2). Мартеновский процесс
Началом осуществления мартеновского процесса можно считать 8 апреля 1864г. , когда Пьер Мартен на одном из французских заводов сварил первую плавку.
В мартеновскую печь загружают шихту (чугун, металл. лом и др.), которая под воздействием факела сжигаемого топлива постепенно плавится. После расплавления в ванну вводят различные добавки с тем, чтобы получить металл нужного состава и температуры, затем готовый металл выпускают в ковш и разливают.
Мартеновскую плавку можно условно разделить на несколько периодов: 1) заправка печи, 2) завалка шихты, 3) плавление шихты, 4) кипение ванны (доводка), раскисление и легирование,5) выпуск плавки.
Заправка. После выпуска плавки печь осматривают и исправляют замеченные неполадки. Особенно внимательно осматривают подину печи. За время плавки те части задней и передней стенок, а также откосов печи, которые соприкасались со шлаком и испытывали его воздействие, обычно нуждаются в профилактическом ремонте. С помощью заправочных машин на эти места набрасывают заправочные материалы (обычно доломит или магнезит).
Завалка и плавление шихты решающим образом влияют на производительность печи. Поэтому в конкретных условиях производства принимаются все необходимые меры, чтобы ускорить процесс завалки, рационально разместить на подине заваливаемые твердые составляющие шихты (стальной лом, чушковый чугун, жел. руду, известняк и т.п.) и, залив жидкий чугун, обеспечить требуемый тепловой режим печи. При достижении температуры 1450-15000С наступает момент расплавления шихты.
Период кипения, раскисления и легирования определяется на основании следующих признаков: а) металл должен быть полностью расплавлен и нагрет до температуры, предусмотренной технологической инструкцией для данной марки стали; б) шлак должен быть сформирован.
При выплавке качественных марок сталей обязательным является продувка ванны в начале данного периода кислородом или введение определенной порции жел. руды. Это решение принимается в зависимости от содержания углерода в выплавляемой марке стали.
Начавшееся после присадок или продувки энергичное кипение ванны (полировка) вызывает вспенивание шлака и облегчает его скачивание. Непосредственно после скачивания шлака наводится основной шлак путем присадки соответствующих количеств извести, плавикового шпата, боксита.
Через некоторое время содержание углерода приближается к требуемому; начинается следующий этап плавки, называемый доводкой. Кипение ванны, продолжающееся во время доводки, обеспечивает уменьшение содержания газов и включений в металле, способствует выравниванию его состава и температуры. За 10-40 минут до момента раскисления операцию подсадки жел. руды или продувки ванны прекращают.
Далее следует небольшой по продолжительности этап чистого кипения. Кипение ванны прекращается в момент ввода в нее раскислителей и легирующих. После необходимой выдержки разделывают сталевыпускное отверстие и выпускают плавку.
В зависимости от состава шихты мартеновский процесс делят на: скрап – процесс – процесс при котором основной составной частью шихты является стальной скрап; скрап-рудный процесс –передел в мартеновских печах шихты, твердая составляющая которой скрап и жел.руда. Основная масса шихты 55-75% жидкого чугуна.
Мартеновский процесс в настоящее время составляет менее 8% от объема производства стали и его доля постепенно уменьшается, и к 2010г. не будет превышать 1% по экологическим и энергетическим причинам.