Краткие сведения о способах получения чугуна и стали.

Чугун получают в ходе доменного процесса, основанного на восстановлении железа из его природных оксидов, содержащихся в железных рудах, коксом при высокой температуре. Кокс, сгорая, образует углекислый газ. При прохождении через раскаленный кокс он превращается в оксид углерода, который и восстанавливает железо в верхней части печи по обобщенной схеме: Fe2О3—*Fe2О4—FeO—Fe. Опускаясь в нижнюю горячую часть печи, железо плавится в соприкосновении с коксом и, частично растворяя его, превращается в чугун.

В готовом чугуне содержится около 93% железа, до 5% углерода и небольшое количество примесей кремния, марганца, фосфора, серы и некоторых других элементов, перешедших в чугун из пустой породы.

В зависимости от количества и формы связи углерода и примесей с железом, чугуны имеют разные свойства, в том числе цвет, подразделяясь по этому признаку на белые и серые,литейные и передельные.

Сталь получают из передельного чугуна путем удаления из него части углерода и примесей. Существуют три основных способа производства стали: конвертерный, мартеновский и электроплавильный.

Конвертерный основан на продувке расплавленного чугуна в больших грушевидных сосудах-конвертерах сжатым воздухом. Кислород воздуха окисляет примеси, переводя их в шлак; углерод выгорает.

Конвертерный способ отличается высокой производительностью, обусловившей его широкое распространение.

К недостаткам его относятся повышенный угар металла, загрязнение шлаком и наличие пузырьков воздуха, ухудшающих качество стали. Применение вместо воздуха кислородного дутья в сочетании с углекислым газом и водяным паром значительно улучшает качество конвертерной стали.

Мартеновский способ осуществляется в специальных печах, в которых чугун сплавляется вместе с железной рудой и металлоломом (скрапом). Выгорание примесей происходит за счет кислорода воздуха, поступающего в печь вместе с горючими газами и железной рудой в составе оксидов. Состав стали хорошо поддается регулированию, что позволяет получать в мартеновских печах высококачественные стали для ответственных конструкций.

Электроплавление является наиболее совершенным способом получения высококачественных сталей с заданными свойствами, но требует повышенного расхода электроэнергии. По способу ее подведения электропечи подразделяются на дуговые и индукционные. Наибольшее применение в металлургии имеют дуговые печи. В электропечах выплавляют специальные виды сталей — средне - и высоколегированные, инструментальные, жаропрочные, магнитные и другие.

Лекция №7

Общие сведения о коррозии металлов.

Разрушение металла под действием окружающей среды называют коррозией.

Различают два вида коррозии - химическую и электрохимическую. В основе химической коррозии лежит реакция между, металлом и веществами внешней среды, в процессе которой электрический ток не возникает. Химическая коррозия возникает при действии на металл сухого газа, бензина и масла, а также при окислении металлов во время нагрева в термических печах. Скорость разрушения металла от химической коррозии зависит от степени сродства металла с кислородом и свойства окисных пленок. Пленка окислов различных металлов различна. У железа, например, она непрочная, плотность ее легко нарушается, и железо ржавеет. У таких металлов, как алюминий, хром, окисные пленки прочны, плотно прилегают к поверхности и тем самым надежно защищают металл от дальнейших разрушений.

Если химическая коррозия разрушает металл не только с поверхности, но и между зернами кристаллической решетки, проникая в глубь металла, то такую коррозию называют межкристаллитной.

Электрохимическая коррозия - распространенный вид коррозии. Она возникает при действии на металл электролитов - водяных растворов солей, щелочей, кислот и других жидкостей, проводящих ток. Происходящий процесс напоминает действие гальванического элемента. Большинство металлических конструкций - мосты, крыши зданий, машины и т. п., находясь в соприкосновении с влажным воздухом, постоянно покрываются гонким слоем воды. В воздухе, особенно в промышленных районах, всегда содержатся сернистые газы, которые, осаждаясь на металле, соприкасаются с водяными парами и образуют слабые электролиты, вызывающие электрохимическую коррозию металла. Зазоры, трещины, царапины на металле ускоряют процесс коррозии.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: