Nuus - Basiese kennis van staalvervaardiging
Basiese kennis van staalvervaardiging
Staalvervaardiging begin met ystervervaardiging. Staal kom van varkyster. Varkyster wat uit ystererts gesmelt word, het 'n hoë koolstofinhoud en baie onsuiwerhede (soos silikon, mangaan, fosfor, swael, ens.). Daarom het die yster 'n gebrek aan plastisiteit en taaiheid, en het dit swak meganiese eienskappe. Dit kan nie aan drukverwerking onderwerp word nie, behalwe vir smelt en giet, wat die gebruik daarvan beperk.
Om hierdie tekortkominge van yster te oorkom en 'n groter rol in die bedryf te speel, is dit ook nodig om suurstof uit verskillende bronne by hoë temperature te gebruik om die onsuiwerhede in yster tot 'n sekere mate te verwyder om 'n sekere samestelling en seker Die aard van die yster-koolstof-legeringstaal. Hierdie metode om onsuiwerhede in varkyster te verwyder deur oksidasie by hoë temperature, word staalvervaardiging genoem.
Basiese beginsels van staalvervaardiging
Verskeie onsuiwerhede in varkyster het in verskillende grade 'n groter affiniteit met suurstof onder omgewings met hoë temperature. Daarom kan dit deur oksidasie in vloeibare, vaste of gasvormige oksiede gemaak word. Die vloeibare en vaste oksiede reageer met die oondvoering en die vloed wat by hoë temperature by die oond gevoeg word, kombineer om slakke te vorm en word tydens die slag uit die oond verwyder. Die gas word ook uit die oond gehaal deur CO wanneer die gesmelte staal kook.
In die staaloond word die oksidasie van onsuiwerhede hoofsaaklik bereik deur die teenwoordigheid van FeO.
2Fe + O2 → 2FeO
1. Oksidasie van silikon
Si het 'n groter affiniteit met suurstof, so die oksidasie van silikon is baie vinnig. Dit is heeltemal geoksideer om SiO2 te vorm in die vroeë stadium van smelting:
Si+2FeO → SiO2+2Fe
Terselfdertyd reageer SiO2 met FeO om silikaat te vorm:
2FeO+SiO2 → 2FeO · SiO2
Hierdie sout is 'n baie belangrike deel van die slak. Dit werk in wisselwerking met CaO om stabiele verbindings 2CaO · SiO2 en FeO op te wek. Eersgenoemde is stewig in die slak, en laasgenoemde word 'n vrye komponent in die slak, wat die inhoud van FeO in die slak verhoog. Dit is voordeliger om die oksidasie van onsuiwerhede te bevorder. Die reaksie is soos volg:
2FeO · SiO2+2CaO → 2CaO · SiO2+2FeO
2. Oksidasie van mangaan
Mangaan is ook 'n element wat maklik oksideer. Die MnO wat daardeur geproduseer word, het 'n hoër smeltpunt. MnO los nie op in die gesmelte metaal nie, maar dit vorm 'n verbinding met SiO2 wat op die oppervlak van die vloeibare metaal dryf en deel word van die slak.
Mn+FeO → MnO+Fe
2MnO+SiO2 → 2MnO · SiO2
Die oksidasiereaksie van silikon en mangaan stel baie hitte vry, wat die oondtemperatuur vinnig kan verhoog (dit is veral belangrik vir die vervaardiging van omskakelaars) en die koolstofoksidasieproses aansienlik versnel.
3. Oksidasie van koolstofelement
Die oksidasie van koolstof moet 'n groot hoeveelheid hitte -energie opneem, daarom moet dit teen 'n hoër temperatuur uitgevoer word. Die oksidasie van koolstof is 'n baie belangrike reaksie in die staalvervaardigingsproses:
C+FeO → CO+Fe
Omdat CO -gas opgewek word wanneer koolstof geoksideer word, werk dit as 'n sterk roering wanneer dit uit die vloeibare metaal ontsnap. Hierdie effek word "kook" genoem. Die gevolg van kook kan die eenvormigheid van die samestelling en temperatuur van die gesmelte poel bevorder, die reaksie tussen die metaal en die slagvlak versnel, en ook help om die gas en insluitings in die staal te verwyder.
4. Oksidasie van fosforelement
Die oksidasie van fosfor kan plaasvind by 'n temperatuur wat nie te hoog is nie. Die ontfosforiseringsproses bestaan ​​uit 'n kombinasie van verskeie reaksies. Die reaksies is soos volg:
2P+5FeO → P2O5+5Fe
P2O5+3FeO → 3FeO · P2O5
As daar genoeg CaO in die alkaliese slag is, sal die volgende reaksies plaasvind:
3FeO · P2O5+4CaO → 4CaO · P2O5+3FeO
Die 4CaO · P2O5 wat deur geproduseer word, is 'n stabiele verbinding wat stewig in die slak vasgehou word en sodoende die doel van defosforisering bereik word.
Daar moet op gelet word dat tydens die ontgiftingsproses van gesmelte staal, ontgiftingsmiddels, soos ferrosilikon en ferromangaan, bygevoeg moet word. Na deoksidasie is die slak dus dikwels suur en word 3FeO · P2O5 vernietig en P2O5 word daaruit verminder, en P2O5 is onstabiel. Oksied, dit word maklik verminder deur koolstof by hoë temperatuur, wat fosforherwinning tot gevolg het. Dit toon ook aan dat dit baie moeilik is om fosfor in 'n suuroond te verwyder. Om hierdie verskynsel te voorkom, is dit nodig om die basies van die slak en die hoeveelheid slakke op 'n gepaste manier te verhoog en die oksidasie van slakke te verbeter.
5. Oksidasie van swael
Swael bestaan ​​in die vorm van FeS. As daar genoeg CaO in die slak is, kan die swael ook verwyder word. Die reaksie is soos volg:
FeS+CaO → CaS+FeO
Die gegenereerde CaS is nie oplosbaar in gesmelte staal nie, maar vorm slakke wat op die oppervlak van gesmelte staal dryf.
Bogenoemde reaksie is 'n omkeerbare reaksie en word uitgevoer in die slak wat FeO bevat. Wanneer FeO in wisselwerking is met CaS, sal die swael na die gesmelte staal terugkeer. Daarom neem die ontzwavelingsdoeltreffendheid toe namate die FeO -inhoud in die slak afneem.
As die slag genoeg koolstof bevat, is die reaksie anders:
CaO+FeS+C → CaS+Fe+CO
Omdat koolstof FeO suurstof ontneem, verloor dit die moontlikheid van die interaksie tussen CaS en FeO, sodat die reaksie nie in die omgekeerde rigting kan voortgaan nie. Dit is waarom die ontzwaveling van elektriese oondstaalvervaardiging meer volledig is as die ander twee metodes.
In die proses van ontzwaveling speel mangaan ook 'n rol in die bevordering van ontzwaveling. Die proses is soos volg:
FeS+MnO → MnS+FeO
Die gegenereerde MnS is byna onoplosbaar in gesmelte staal en dring die slak binne. Daarom neem die effek van ontzwaveling toe met die oksidasie van mangaan.
6. Ontgifting van FeO
Na die bogenoemde reeks oksidasiereaksies, hoewel die onsuiwerhede geoksideer word om die doel van verwydering te bereik, maar ook as gevolg van die oksidasieresultate, bevat die gesmelte staal meer FeO, dit wil sê, daar is 'n groot hoeveelheid suurstof in die gesmelte staal, wat die staalstrook sal gee Aan die een kant het die staal baie borrels; aan die ander kant veroorsaak dit ook dat die staal warm en koud bros voorkom, en die skadelikheid toeneem met die toename van koolstofinhoud.
Daarom moet ons aan die einde van die staalverwerkingsproses ook probeer om 'n groot hoeveelheid suurstof in die gesmelte staal te verwyder. Die algemeen gebruikte metode is om 'n paar ontoksidiseerders, soos ferromangaan, ferrosilikon, aluminium, ens., By die gesmelte staal te voeg. Hulle onttrek sterk suurstof uit FeO om die doel van deoksidasie te bereik. Die reaksie is soos volg:
FeO+Mn → MnO+Fe
2FeO+Si → SiO2+2Fe
3FeO+2Al → Al2O3+3Fe
7. Die rol van slak
Die hele staalverwerkingsproses bestaan ​​uit twee prosesse: oksidasie en reduksie. Die oksidasie van koolstof, silikon, mangaan en fosfor word gewoonlik die reaksie in die oksidasieperiode genoem, en ontzwaveling en deoksidasie word die reaksie in die verminderingsperiode genoem. Uit bogenoemde reaksieformules kan gesien word dat baie faktore in ag geneem moet word om onsuiwerhede in die metaal te verwyder, maar die belangrikste faktor is slag en slakverwydering.
Slag het die volgende belangrike rolle in die staalvervaardigingsproses:
Slag Die slak moet verseker dat die staalverwerkingsproses in 'n sekere reaksierigting verloop (oksidasie of reduksie).
Slag Die slak moet die maksimum verwydering van skadelike onsuiwerhede (fosfor en swael) in die metaal verseker en moet verhoed dat die gas in die oondgas (stikstof en waterstof) die metaal binnedring.
Slag Die slak moet die minimum verlies aan yster en ander waardevolle elemente tydens werking verseker.
Die basiese metode van staalvervaardiging
On Omskakelaar staalvervaardiging
Omskakelstaalvervaardigingsmetode is 'n staalverwerkingsmetode wat lug of suurstof gebruik om die elemente in die gesmelte yster tot die gespesifiseerde limiet te oksideer deur onderblaas, syblaas en boonste waai om staal met gekwalifiseerde samestelling te verkry.
② Elektriese oond staalvervaardiging
Die elektriese oond gebruik elektriese energie om in hitte -energie om te skakel om staal te vervaardig. Daar is twee algemeen gebruikte elektriese oonde: elektriese boogoond en induksie -elektriese oond. Elektriese boogoonde word die meeste gebruik en is geskik vir die smelt van staal en legeringsstaal van hoë gehalte; induksie-oonde word gebruik vir die smelt van hoëgraadse legeringstaal en nie-ysterhoudende legerings.
Steel Oopgemaakte staalvervaardiging
Met die ontwikkeling van die industrie is 'n groot hoeveelheid skrootstaal in die metaalverwerkingsbedryf opgehoop. Destyds was dit nie moontlik om dit weer met 'n omskakelaar in staal te blaas nie, en daarom het staalvervaardigers gesoek na 'n staalverwerkingsmetode wat skrootstaal as grondstof gebruik. In 1864 het die Fransman Martin die oopgemaakte staalvervaardigingsmetode uitgevind.
Die vinnige ontwikkeling van die suurstof-opgeblaasde omskakelaarmetaalmetode het geleidelik die oopgemaakte staalvervaardigingsmetode vervang. Met die vordering van wetenskap en tegnologie verskyn daar steeds 'n paar nuwe metodes om staal te vervaardig, soos die vakuumbehandeling van gesmelte staal, smelting van elektroslagovens en vakuuminduksie vir elektriese oond, wat al hoe meer gebruik word.
Meer besonderhede skakel: https://www.stargoodsteelgroup.com/
Disclaimer: Die inligting in hierdie artikel is slegs ter verwysing, nie as 'n direkte besluitnemingsvoorstel nie. As u nie van plan is om u wettige regte te skend nie, kontak ons ​​asseblief betyds.