Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Способи підвищення якості стали




Поліпшити якість металу можна зменшенням в нім шкідливих домішок, газів, неметалічних включення. Для підвищення якості металу використовують: обробку синтетичним шлаком, вакуумну дегазацію металу, електрошлакову переплавку (ЭШП), вакуумно-дугову переплавку (ВДП), переплавка металу в електронно-дугових і плазмових печах і так далі

Вакуумна дегазація проводиться для зменшення змісту в металі газів і неметалічних включення.

Вакуумування сталі проводять в ковші, при переливанні з ковша в ківш, при заливці у виливницю.

Для вакуумування в ковші ківш з рідкою сталлю поміщають в камеру, що закривається герметичною кришкою. Вакуумними насосами створюють розрідження до залишкового тиску 0,267...0,667 кПа. При пониженні тиску з рідкої сталі виділяються водень і азот. Спливаючі бульбашки газів захоплюють неметалічні включення, внаслідок чого утримування їх в сталі знижується. Покращуються міцність і пластичність стали.

Електрошлакову переплавку (ЭШП) застосовують для виплавки високоякісних сталей для підшипників, жароміцні сталей.

Схема електрошлакової переплавки представлена на рис.3.5

Рис.3.5 Схема електрошлакової переплавки

Переплавці піддається виплавлений в дуговій печі і прокатаний на пруток метал. Джерелом теплоти є шлакова ванна, що нагрівається електричним струмом. Електричний струм підводиться до електроду, що переплавляється, 1, зануреному в шлакову ванну 2, і до піддону 9, встановленому у водоохолоджуваному кристалізаторі 7, в якому знаходиться приманка 8. Теплота, що виділяється, нагріває ванну 2 до температури понад 1700 0C і викликає оплавлення кінця електроду. Краплі рідкого металу 3 проходять через шлак і утворюють під шлаковим шаром металеву ванну 4. Перенесення крапель металу через основний шлак сприяє видаленню з металу сірки, неметалічних включення і газів. Металева ванна поповнюється шляхом розплавлення електроду, і під впливом кристалізатора вона поступово формується в зливок 6. Вміст кисню зменшується в 1,5…2 разу, сірки в 2...3 разу. Зливок відрізняється щільністю, однорідністю, хорошою якістю поверхні, Високими механічними і експлуатаційними властивостями. Зливки отримують круглого, квадратного і прямокутного перерізу, масою до 110 тонн.

Вакуумно-дугову переплавку (ВДП) застосовують в цілях видалення з металу газів і неметалічних включення.

Процес здійснюється у вакуумно-дугових печах з електродом, що витрачається. Катод виготовляють механічною обробкою зливка що виплавляється в електропечах або установках ЭШП.

Схема вакуумно-дугової переплавки представлена на рис.3.6.

Рис.3.6. Схема вакуумно-дугової переплавки

Електрод, що витрачається, 3 закріплюють на водоохолоджуваному штоку 2 і поміщають в корпус печі 1 і далі в мідну водоохолоджувану виливницю 6. З корпусу печі відкачують повітря до залишкового тиску 0,00133 кПа. При подачі напруги між електродом, що витрачається, 3 (катодом) і приманкою 8 (анодом) виникає дуга. Теплота, що виділяється, розплавляє кінець електроду. Краплі рідкого металу 4, проходячи зону дугового розряду дегазуються, заповнюють виливницю і тверднуть, утворюючи зливок 7. Дуга горить між електродом і рідким металом 5 у верхній частині зливка упродовж усієї плавки. Охолодження зливка і розігрівання рідкого металу створюють умови для спрямованого твердіння зливка. Отже, неметалічні включення зосереджуються у верхній частині зливка, усадкова раковина мала. Зливок характеризується високою рівномірністю хімічного складу, підвищеними механічними властивостями. Виготовляють деталі турбін, двигунів, авіаційних конструкцій. Маса зливків досягає 50 тонн.

Виробництво кольорових металів

Виробництво міді

Мідь в природі знаходиться у вигляді сірчистих з'єднань , оксидів , гідрокарбонатів , вуглекислих з'єднань у складі сульфідних руд і самородної металевої міді.

Найбільш поширені руди - мідний колчедан і мідний блиск, що містять 1...2% міді.

90% первинній міді отримують пірометалургічним способом, 10% - гідрометалургійним.

Гідрометалургійний спосіб - отримання міді шляхом її вилуговування слабким розчином сірчаної кислоти і подальшого виділення металевої міді з розчину.

Отримання міді пірометалургічним способом складається зі збагачення, випалення, плавки на штейн, продування в конвертері, рафінування.

Збагачення мідних руд робиться методом флотації і окислювального випалення.

Метод флотації заснований на використанні різної змочуваності мідьвмісних часток і порожньої породи. Дозволяє отримувати мідний концентрат, що містить 10…35% міді.

Мідні руди і концентрати, що містять великі кількості сірки, піддаються окислювальному випаленню. В процесі нагріву концентрату або руди до 700…800 0C у присутності кисню повітря сульфіди окислюються і зміст сірки знижується майже удвічі проти початкового. Обпалюють тільки бідні (зі змістом міді 8...25%) концентрати, а багаті (25…35% міді) плавлять без випалення.

Після випалення руда і мідний концентрат піддаються плавці на штейн, що є сплавом, що містить сульфіди міді і заліза . Штейн містить 20…50% міді, 20...40% залоза, 22…25% сірки, близько 8% кисню і домішки нікелю, цинку, свинцю, золота, срібла. Найчастіше плавка робиться в полум'яних відбивних печах. Температура в зоні плавки 1450 0C.

Отриманий мідний штейн, з метою окислення сульфідів і заліза, піддають продуванню стислим повітрям в горизонтальних конвертерах з бічним дуттям. Оксиди, що утворюються, переводять в шлак, а сірку - в . Тепло в конвертері виділяється за рахунок протікання хімічних реакцій без подачі палива. Температура в конвертері складає 1200...1300 0C. Таким чином, в конвертері отримують чорнову мідь, що містить 98,4...99,4% міді, 0,01…0,04% залоза, 0,02...0,1% сірки і невелика кількість нікелю, олова, сурми, срібла, золота. Цю мідь зливають в ківш і розливають в сталеві виливниці або на розливній машині.

Чорнову мідь рафінують для видалення шкідливих домішок, проводять вогневе, а потім електролітичне рафінування.

Суть вогневого рафінування чорнової міді полягає в окисленні домішок, що мають більшу спорідненість до кисню, ніж мідь, видаленні їх з газами і перекладі в шлак. Після вогневого рафінування отримують мідь чистотою 99…99,5%. Її розливають у виливниці і отримують чушки для подальшої виплавки сплавів (бронзи і латуні) або зливки для електролітичного рафінування.

Електролітичне рафінування проводять для отримання чистої від домішок міді (99,95% ).

Електроліз проводять у ваннах, де анод виготовляють з міді вогневого рафінування, а катод - з тонких листів чистої міді. Електролітом служить водний розчин (10…16%) і (10...16%).

При пропусканні постійного струму анод розчиняється, мідь переходить в розчин, а на катодах розряджаються іони міді, осідаючи на них шаром чистої міді.

Домішки осідають на дно ванни у вигляді шлаку, який йде на переробку з метою витягання металів.

Катоди вивантажують через 5…12 днів, коли їх маса досягне 60...90 кг Їх ретельно промивають, а потім переплавляють в електропечах.

Мідь по чистоті підрозділяється на марки: М0 (99,95% Cu), М1 (99,9%), М2 (99,7%), М3 (99,5%), М4 (99%).

Виробництво магнію

Для отримання магнію найбільше поширення отримав електролітичний спосіб, суть якого полягає в отриманні чистих безводих солей магнію, електролізі цих солей в розплавленому стані і рафінуванні металевого магнію.

Основною сировиною для отримання магнію є: карналіт, магнезит, доломіт, бішофіт. Найбільшу кількість магнію отримують з карналіта. Спочатку карналіт збагачують і зневоднюють. Безводий карналіт використовують для приготування електроліту.

Електроліз здійснюють в електролізері, футерованому шамотною цеглиною. Анодами служать графітові пластини, а катодами - сталеві пластини. Електролізер заповнюють розплавленим електролітом складу 10% , 45% , 30% , 15% , з невеликими добавками і . Такий склад електроліту потрібний для пониження температури його плавлення (720 0С). Для електролітичного розкладання хлористого магнію через електроліт пропускають струм. В результаті утворюються іони хлору, які рухаються до анода. Іони магнію рухаються до катода і після розряду виділяються на поверхні, утворюючи крапельки рідкого чорнового магнію. Магній має меншу щільність, ніж електроліт, тому він спливає на поверхню, звідки його періодично видаляють вакуумним ковшом.

Чорновий магній містить 5% домішок, тому його рафінують переплавкою з флюсами. Для цього чорновий магній і флюс, що складається з , нагрівають в печі до температури 700...750 0С і перемішують. При цьому неметалічні домішки переходять в шлак. Потім пекти охолоджують до температури 670 0С і магній розливають у виливниці на чушки.

 

vikidalka.ru - 2015-2018 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных