Производство нержавеющей стали + технология как делают для 2019

Производство стали – технология, этапы, оборудование

Производство стали сегодня осуществляется в основном из отработанных стальных изделий и передельного чугуна. Сталь представляет собой сплав железа и углерода, последнего в котором содержится от 0,1 до 2,14%.

Превышение содержания углерода в сплаве приведет к тому, что он станет слишком хрупким.

Суть процесса производства стали, в составе которой содержится гораздо меньшее количество углерода и примесей, по сравнению с чугуном, состоит в том, чтобы в процессе плавки перевести эти примеси в шлак и газы, подвергнуть их принудительному окислению.

Процесс производства стали

Особенности процесса

Производство стали, осуществляемое в сталеплавильных печах, предполагает взаимодействие железа с кислородом, в процессе которого металл окисляется.

Окислению также подвергаются углерод, фосфор, кремний и марганец, содержащиеся в передельном чугуне.

Окисление данных примесей происходит за счет того, что оксид железа, образующийся в расплавленной ванне металла, отдает кислород более активным примесям, тем самым окисляя их.

Обратите внимание

Производство стали предполагает прохождение трех стадий, каждая из которых имеет свое значение. Рассмотрим их подробнее.

Расплавление породы

На данном этапе расплавляется шихта и формируется ванна из расплавленного металла, в которой железо, окисляясь, окисляет примеси, содержащиеся в чугуне (фосфор, кремний, марганец).

В процессе этого этапа производства из сплава необходимо удалить фосфор, что достигается за счет содержания в шлаке расплавленного оксида кальция.

При соблюдении таких условий производства фосфорный ангидрид (Р2О5) создает с оксидом железа (FeO) неустойчивое соединение, которое при взаимодействии с более сильным основанием — оксидом кальция (CaO) — распадается, и фосфорный ангидрид превращается в шлак.

Чтобы производство стали сопровождалось удалением из ванны расплавленного металла фосфора, необходима не слишком высокая температура и содержание в шлаке оксида железа.

Чтобы удовлетворить эти требования, в расплав добавляют окалину и железную руду, которые и формируют в ванне расплавленного металла железистый шлак.

Содержащий высокое количество фосфора шлак, формирующийся на поверхности ванны расплавленного металла, удаляется, а вместо него в расплав добавляются новые порции оксида кальция.

Кипение ванны расплавленного металла

Дальнейший процесс производства стали сопровождается кипением ванны расплавленного металла. Такой процесс активизируется с повышением температуры. Он сопровождается интенсивным окислением углерода, происходящим при поглощении тепла.

Процесс производства стали в электропечах

Важно

Производство стали невозможно без окисления излишков углерода, такой процесс запускают при помощи добавления в ванну расплавленного металла окалины или вдувания в нее чистого кислорода.

Углерод, взаимодействуя с оксидом железа, выделяет пузырьки оксида углерода, что создает эффект кипения ванны, в процессе которого в ней снижается количество углерода, а температура стабилизируется.

Кроме того, к всплывающим пузырькам оксида углерода прилипают неметаллические примеси, что способствует уменьшению их количества в расплавленном металле и приводит к значительному улучшению его качества.

На данной стадии производства из сплава также удаляется сера, присутствующая в нем в форме сульфида железа (FeS). При повышении температуры шлака сульфид железа растворяется в нем и вступает в реакцию с оксидом кальция (CaO). В результате такого взаимодействия образовывается соединение CaS, которое растворяется в шлаке, но раствориться в железе не может.

Раскисление металла

Добавление в расплавленный металл кислорода способствует не только удалению из него вредных примесей, но и увеличению содержания данного элемента в стали, что приводит к ухудшению ее качественных характеристик.

Диффузионное раскисление предполагает введение в шлак расплавленного металла ферросилиция, ферромарганца и алюминия. Такие добавки, восстанавливая оксид железа, снижают его количество в шлаке. В результате растворенный в сплаве оксид железа переходит в шлак, распадается в нем, высвобождая железо, которое возвращается в расплав, а высвобожденные оксиды остаются в шлаке.

Производство стали с осаждающим раскислением осуществляется путем введения в расплав ферросилиция, ферромарганца и алюминия. Благодаря наличию в своем составе веществ, обладающих большим сродством к кислороду, чем железо, такие элементы образуют соединения с кислородом, который, отличаясь невысокой плотностью, выводится в шлак.

Производство стали в мартеновских печах

Регулируя уровень раскисления, можно получать кипящую сталь, которая не полностью раскислена в процессе плавки.

Совет

Окончательное раскисление такой стали происходит при затвердевании слитка в изложнице, где в кристаллизующемся металле продолжается взаимодействие углерода и оксида железа.

Оксид углерода, который образуется в результате такого взаимодействия, выводится из стали в виде пузырьков, также содержащих азот и водород. Полученная таким образом кипящая сталь, содержит незначительное количество металлических включений, что придает ей высокую пластичность.

Производство сталей может быть направлено на получение материалов следующего типа:

  • спокойных, которые получаются, если в ковше и печи процесс раскисления полностью завершен;
  • полуспокойных, которые по степени раскисления находятся между спокойными и кипящими сталями; именно такие стали раскисляются и в ковше, и в изложнице, где в них продолжается взаимодействие углерода и оксида железа.

Если производство стали предполагает введение в расплав чистых металлов или ферросплавов, то в результате получаются легированные сплавы железа с углеродом.

Если в стали данной категории необходимо добавить элементы, которые имеют меньшее сродство к кислороду, чем железо (кобальт, никель, медь, молибден), то их вводят в процессе плавки, не опасаясь за то, что они окислятся.

Если же легирующие элементы, которые необходимо добавить в сталь, имеют большее сродство к кислороду, чем железо (марганец, кремний, хром, алюминий, титан, ванадий), то их вводят в металл уже после его полного раскисления (на окончательном этапе плавки или в ковш).

Необходимое оборудование

Технология производства стали предполагает использование на сталелитейных заводах следующего оборудования.

Участок кислородных конверторов:

  • системы обеспечения аргоном;
  • сосуды конверторов и их несущие кольца;
  • оборудование для фильтрации пыли;
  • система для удаления конверторного газа.

Участок электропечей:

  • печи индукционного типа;
  • дуговые печи;
  • емкости, с помощью которых выполняется загрузка;
  • участок складирования металлического лома;
  • преобразователи, предназначенные для обеспечения индукционного нагревания.

Участок вторичной металлургии, на котором осуществляется:

  • очищение стали от серы;
  • гомогенизация стали;
  • электрошлаковый переплав;
  • создание вакуумной среды.

Кипящая сталь

Участок для реализации ковшовой технологии:

  • LF-оборудование;
  • SL-оборудование.

Ковшовое хозяйство, обеспечивающее производство стали, также включает в себя:

  • крышки ковшей;
  • ковши литейного и разливочного типа;
  • шиберные затворы.

Производство стали также предполагает наличие оборудования для непрерывной разливки стали. К такому оборудованию относится:

  • поворотная станина для манипуляций с разливочными ковшами;
  • оборудование для осуществления непрерывной разливки;
  • вагонетки, на которых транспортируются промежуточные ковши;
  • лотки и сосуды, предназначенные для аварийных ситуаций;
  • промежуточные ковши и площадки для складирования;
  • пробочный механизм;
  • мобильные мешалки для чугуна;
  • оборудование для обеспечения охлаждения;
  • участки, на которых выполняется непрерывная разливка;
  • внутренние транспортные средства рельсового типа.

Источник: http://met-all.org/stal/proizvodstvo-stali-tehnologiya-etapy-oborudovanie.html

Как производится нержавеющая сталь?

С нержавеющим металлопрокатом хотя бы раз в жизни имел дело, наверное, каждый человек, учитывая то, что столкнуться с изделиями, изготовленными из данного материала, можно практически в любой производственной или промышленной сфере. Самыми же востребованными можно смело назвать нержавеющие трубы и листовую нержавеющую сталь, которые известны, конечно, каждому, однако, о том, как именно они производятся, задумывались, скорее всего, далеко не все.

А начинается процесс производства нержавеющей стали с печи, так как именно в ней выплавляется чугун, который выступает в роли главного сырья для производства нержавейки.

Изначально из чугуна варится самая обычная сталь, в которой содержится необходимое количество углерода, и только после этого полученный материал отравляется в специальные печи, где в него добавляют такие легирующие составляющие, как титан, хром, никель, молибден и др.

Основным элементом в этом списке является все-таки хром, от количества которого в результате зависит такая важная характеристика нержавеющей стали, как устойчивость к коррозии.

Такой способ производства нержавеющей стали является не единственным, далеко не все, кто испытывает необходимость купить лист нержавейки в розницу или оптом, знают о том, что для его производства активно применяется и еще один метод, в котором основную роль играет вторсырье. В этом случая металлолом опять же переплавляется в печи, после чего к нему добавляют те же легирующие составляющие и на выходе снова получается нержавеющая сталь.

Непосредственно после прохождения печи сталь отправляется в форму, в зависимости от формы которой получается либо нержавеющий лист – если форма длинная, либо нержавеющая труба – если форма круглая.

В первом случае, после того, как расплавленная сталь вытекает в длинную форму, ее охлаждают и отправляют на прокатный стан – там ее снова подвергают нагреванию до определенной температуры и раскатывают до той толщины, которая нужна.

Обратите внимание

Полученный материал сматывается в рулоны, где проходит очистку кислотами, и далее разматывается и нарезается на листы заданного размера.

Данный метод носит название горячего проката, холодный же отличается от него лишь тем, что горячекатаный лист раскатывается до необходимой толщины в охлажденном состоянии.

Для изготовления нержавеющей трубы используется толстостенная заготовка, а сам процесс очень похож на производство листа нержавейки, заготовка также растягивается, после чего раскатывается и ужимается до необходимых размеров в горячем состоянии – таким образом получается труба определенного диаметра с нужной толщиной стенок.

Источник: https://www.arteferro.ru/build/kak-proizvoditsya-nerzhaveyuschaya-stal

Как делают посуду из нержавеющей стали: опыт компании Ронделл

Автоматизированные линии, отделения штамповки, цеха по нанесению антипригарного покрытия и отдел контроля качества – это базовая основа оснащения завода по производству кухонной посуды из нержавеющей стали. Для изготовления этой утвари применяют низкоуглеродистые марки стали, толщина которых составляет до 0,8 мм, в зависимости от особенностей будущего готового изделия.

Технология изготовления предполагает использование метода штамповки, состоящего из нескольких этапов:

  1. Сталь поступает в производственный цех в виде листов или в рулонах. Листы разрезаются на несколько дисков при помощи специального вырубного пресса под давлением около 300 т. Рулоны разделяются на отдельные участки с помощью автоматизированных гильотинных ножниц.
  2. Для придания продукции окончательной формы и с целью удаления возможных мелких дефектов отдельные отрезы металла раскатываются на раскатном оборудовании.
  3. После этого диски подвергаются фигурной деформации с помощью «штампов», и листы металла приобретают форму будущего изделия.
  4. Следующим этапом идет полировка, нанесение антипригарного покрытия и фиксация дополнительных элементов: ободков, ручек.
  5. Завершающей стадией процесса изготовления посуды служит тщательный контроль качества на предмет соответствия действующим стандартам.

Достоинства штампованной посуды

Чтобы оценить кухонную утварь, изготовленную современным способом штамповки, посетите магазин немецкой посуды Ронделл myrondell.ru и убедитесь в ее неоспоримых преимуществах:

  • изделия имеют маленький вес, что обеспечивает легкость и удобство в работе, исключая усталость хозяек;
  • благодаря возможности создания штампов разных объемов, форм и дизайна, штампованная посуда из нержавейки отличается обширнейшим ассортиментом;
  • высокие показатели прочности достигаются за счет давления, благодаря чему удается изменить кристаллическую решетку металла;
  • с каждым новым воздействием штампа показатели прочности нержавеющей стали увеличиваются.

Способы нанесения антипригарного покрытия

Для придания утвари оптимальных антипригарных свойств покрытие наносится двумя основными методами: напылением и накатом.

  1. С помощью напыления удается достичь существенной толщины антипригарного слоя – максимум 60 мкм. Благодаря этому значительно увеличивается срок службы изделия, и антипригарные характеристики сохраняются дольше.
  2. Посуда с антипригарным покрытием, нанесенным напылением, считается элитной. Срок ее службы может достигать 25 лет без утраты первоначальных качеств.
  3. Способ роликового наката позволяет быстро и качественно наносить антипригарное покрытие, но при этом его максимальная толщина составляет 25мкм. Этот метод характеризуется более низкой стоимостью, что способствует налаживанию массовости выпуска изделий и формированию доступных потребителю цен.

Технологии производства посуды активно развиваются, внедряются передовые научные достижения и разработки в области обработки металла. Несомненно, что уже через несколько лет популярная сегодня кухонная утварь будет пережитком прошлого, освободив место для новых, перспективных идей!

Источник: myrondell.ru

Источник: http://newrussianmarkets.com/stati-i-obzori/kak-delayut-posudu-iz-nerzhaveyushhej-stali-opyt-kompanii-rondell.html

Подборка тематических видеороликов. Производство кухонной посуды | posudka.ru — электронный журнал о рынке посуды

Компании, работающие на рынке посуды, довольно охотно в последнее время снимают видеоролики о разных аспектах своей деятельности. В видеоматериалах часто можно найти много полезной и познавательной информации. Например о том, как и по каким технологиям сегодня производится посуда.

Из большого многообразия видеоматериалов, доступных в Интернете, мы отобрали несколько удачных (на наш взгляд) роликов, просмотрев которые можно получить общее представление о технологиях изготовления самых популярных видов кухонной посуды: из алюминия, нержавеющей и эмалированной стали, чугуна, меди, стекла и керамики

Читайте также:  Производство бочек из дуба и технология изготовления - как делают

Литая алюминиевая посуда

Gastrolux — датская марка, специализирующаяся на выпуске литой посуды с антипригарным покрытием премиум-класса. Производство Gastrolux отличается высокой степенью автоматизации — все ключевые процессы выполняются роботами. Видео сопровождается довольно подробными пояснениями о всех этапах производства.

Еще одно видео, в котором показан процесс производства литой алюминиевой посуды, создано компанией Woll. Особенность технологического процесса производства посуды Woll — ручное литье, благодаря которому можно производить изделия с очень толстым дном.

Штампованная алюминиевая посуда

Один из самых познавательных роликов о производстве алюминиевой штампованной посуды снят каналом Discovery для передачи «How It's Made». На видео показаны все процессы создания штампованной посуды.

Посуда из нержавеющей стали

Процесс производства посуды из нержавеющей стали с дном с теплораспределительным слоем хорошо показан в ролике, снятом немецким телеканалом о заводе Fissler (сюжет о производстве начинается с 1.19)

Ради интереса можно посмотреть и ролик о том, как делается посуда с теплораспределительным слоем в Китае.

На следующем ролике, тоже родом из Китая, можно посмотреть, как производится посуда из трехслойного материала (нержавеющая сталь — алюминий — нержавеющая сталь). Здесь используются совсем другие технологии, нежели при производстве обычной нержавеющей посуды.

Чугунная посуда

О производстве чугунной посуды снято несколько качественных роликов. Мы выбрали два из них. Первый из них — очень подробный и красивый — о производстве чугунной посуды американской марки Lodge.

Второй ролик о том, как делается чугунная посуда с эмалевым покрытием Le Creuset.

Посуда из меди

Медная посуда одна из самых первых стала использоваться человеком для приготовления пищи. Посуду из меди продолжают делать и сегодня, но уже с помощью технологий другого уровня, хотя доля ручного труда в некоторых случаях остается довольно высокой. Как, например, у люксовой итальянской марки Ruffoni.

Важно

Другой красивый и качественный ролик о производстве медной посуды, снят бельгийской компанией Falk Culinair.

Эмалированная посуда

С современным процессом производства посуды из эмалированной стали можно ознакомиться на видео, снятом немецкой компанией Silit, лидере в данном сегменте.

Стеклянная посуда

Информативный ролик о производстве стеклянной посуды американской марки Pyrex снят уже упоминавшимся выше каналом Discovery. В передаче «How its made» показан подробный процесс изготовления стеклянных форм для запекания.

Керамическая посуда

Иногда ролики о производстве посуды снимают компании, находящиеся с производителями в партнерских отношениях. Так, известный американский ритейлер Williams-Sonoma часто снимает ролики о той посуде, которая представлена на полках его магазинов. Среди этих роликов мы выбрали материал о том, как разрабатывается и производится посуда известной и у нас французской марки Emile Henry.

© posudka.ru

Источник: http://posudka.ru/node/17224

Изделия из нержавеющей стали разных марок: производство, преимущества нержавейки

Нержавеющая сталь относится к продукции, не подверженной коррозии, окислению, разрушению агрессивными средами. Изделия из нержавейки имеют эстетичный вид, практичность, экологическую безопасность и долговечность. Металл хорошо поддается полировке, шлифовке. Поверхность может быть матовой, зеркальной, хромированной, цветной.

Физические и технические характеристики продукта зависят от процентного содержания хрома. В стандартном сплаве содержится 12−20% компонента.

Под воздействием кислорода добавочный компонент превращается в оксид хрома, создающий на поверхности проката инертную защитную пленку из нерастворимых окислов. Кроме хрома, нержавеющая сталь может содержать C, Mn, P, Si, S.

Для повышения физико-механического свойства в сплаве может присутствовать Ni, Mo, Nb, Ti, Co.

В зависимости от процентного содержания добавок нержавеющая сложнолегированная сталь подразделяется на несколько видов:

  1. хромистую;
  2. хромоникелевую;
  3. хромомарганцевоникелевую.

Легкая обработка, высокая температура плавления, устойчивость к ультрафиолету, механическим повреждениям и влаге позволяют использовать металл для производства изделий разного назначения. Устойчивый к химическим веществам сплав применяется при изготовлении труб, деталей, комплектующих элементов для разных объектов:

  1. химической и электронной промышленности;
  2. машиностроения;
  3. производства пищевых продуктов, лекарственных, косметических средств;
  4. хирургических инструментов и столовых приборов;
  5. декоративных конструкций;
  6. ограждений.

Изготовление продукции под заказ

По эскизам клиента изделия из нержавеющей стали производятся под заказ после разработки макета будущего продукта. По индивидуальным размерам специалисты могут быстро и по доступной стоимости изготовить:

  1. емкости;
  2. входные группы;
  3. навесы;
  4. ограждения;
  5. стеллажи;
  6. элементы офисной и домашней мебели;
  7. поручни;
  8. решетки;
  9. скамейки;
  10. столешницы;
  11. приточно-вытяжные системы.

Изготовление продукции под заказ выполняется из разных марок стали, выбор которой зависит от назначения и условий эксплуатации. Для изделий, предназначенных к установке в помещении, подойдет недорогой сплав AISI 430, имеющий приятный внешний вид и долговечность. Металлопрокат хорошо комбинируется с пластиком, деревом, стеклом и камнем.

Предметы интерьера и экстерьера из нержавейки сочетают в себе эстетичность, надежность и экологичность.

По чертежам заказчика возможно изготовление мангалов, труб отопления и водоснабжения, коптильни, лестничных перил, декоративной решетки для камина.

Для накопительных емкостей, рам под зеркала, кронштейнов автомобилей, столешниц, вакуумных камер, подставок под обувь используется нержавейка аустенитного класса.

Положительные качества

Основными положительными свойствами разновидностей легированной стали являются небольшой вес, возможность покраски, гибки, сверления, лазерной резки, токарной обработки, вальцовки, литья и сварки. По проекту предприятия из нержавейки осуществляется производство ассортимента товаров, среди которых можно отметить:

  1. рейлинги;
  2. колонны;
  3. флагштоки;
  4. парковки для велосипедов;
  5. светильники;
  6. столы;
  7. стулья;
  8. напольные покрытия;
  9. крепления;
  10. фурнитуру;
  11. тепловые экраны.

Уникальным проектом для дома, ресторана, кафе и других организаций может стать производство из нержавеющей стали аквариума соответствующих размеров и формы. Конструкция способна вписаться в любой интерьер, обеспечить доступ к системам обслуживания искусственного водоема, позволить заменить стеклянную чашу без демонтажа каркаса.

Популярные марки

Наиболее популярными марками металла для производственных целей являются стали 300 и 400 серии. В серии 300 представлены аустенитая, аустенитно-ферритная и аустенитно-мартенситная сталь. Для пищевой и фармацевтической промышленности выпускается марка сплава AISI 304, материал хорошо поддается сварке, устойчив к агрессивным средам.

Нержавейка AISI 316 для химической, судостроительной и нефтегазовой промышленности выдерживает высокую температуру, сохраняет свойства при контакте с кислотной средой и морской водой.

Сталь AISI 316 Т содержит в составе титан, повышающий прочностные характеристики и устойчивость металла к ионам хлора.

Совет

Нержавейка применяется при изготовлении оборудования и комплектующих деталей для химической и пищевой промышленности, сварки лопастей газовой турбины.

Из пластичной стали 400-й серии AISI 430 клиент может заказать декоративные элементы для интерьера или экстерьера, а также детали, предназначенные для эксплуатации в нефтяной и газовой промышленности. В особых случаях специалисты могут подобрать более дешевый «аналог» с химическими и механическими свойствами в соответствии с технологическими условиями.

Процесс изготовления изделий

Производство изделий из нержавеющей стали осуществляется на современном оборудовании специалистами высокого класса, так как работа с материалом требует профессиональной подготовки.

В производственном цехе проводятся: перфорация, гибка, резка, гравировка, шлифовка, полировка листового материала до или после раскроя по размерам и конфигурации трубы, профиля, уголка.

На месте монтажа детали дополнительно производятся зачистка сварного шва, полировка и покраска.

Стальные конструкции в сочетании с другими строительными и отделочными материалами помогут акцентировать внимание на стиле помещения. Изготовить продукцию в правильных пропорциях поможет компьютерная графическая обработка или изображение в формате 3 D, позволяющие создать изображение будущей детали и внести необходимые изменения.

Источник: https://tokar.guru/metallicheskie-izdeliya/proizvodstvo-izdeliy-iz-nerzhaveyki-marki-stali-osobennosti.html

инженер поможет — Как пассировать нержавеющей стали

Пассивация остается важным шагом в максимизации существенной коррозионной стойкости деталей и компонентов, обработанных из нержавеющей стали. 

Это может сделать разницу между удовлетворительной производительностью и преждевременным отказом.  Неправильно выполненная, пассивация может фактически вызвать коррозию.

  Пассивация представляет собой метод изготовления после изготовления, позволяющий максимизировать присущую коррозионную стойкость нержавеющего сплава, из которого изготовлена заготовка.  Это не процедура удаления масштаба, и это не похоже на слой краски.

Обратите внимание

  Нет универсального соглашения относительно точной механики работы пассивации.  Но несомненно, что на поверхности пассивной нержавеющей стали присутствует защитная оксидная пленка.

  Эта невидимая пленка считается чрезвычайно тонкой, толщиной менее 0,0000001 дюйма, что составляет около 1/100 000 толщины человеческого волоса!  Чистая, недавно обработанная, полированная или маринованная часть из нержавеющей стали автоматически приобретает эту оксидную пленку от воздействия кислорода в атмосфере. 

В идеальных условиях эта защитная оксидная пленка полностью покрывает все поверхности детали.  Однако на практике загрязняющие вещества, такие как грязь или частицы железа из режущих инструментов, могут быть перенесены на поверхность деталей из нержавеющей стали во время обработки.

  Если их не удалить, эти посторонние частицы могут снизить эффективность исходной защитной пленки.  Во время процесса обработки микроскопическое количество свободного железа может быть стерто с режущего инструмента и перенесено на поверхность заготовки из нержавеющей стали.  При определенных условиях на части может появиться тонкое покрытие ржавчины.

  Это фактически коррозия стали из инструмента, а не основного металла.  Иногда щель во встроенной частице стали из режущего инструмента или продуктов его коррозии может вызвать атаку самой части.  Точно так же мелкие частицы железосодержащей цельной грязи могут прилипать к поверхности детали.

  Несмотря на то, что металл может выглядеть блестящим в условиях механической обработки, невидимые частицы свободного железа могут привести к ржавлению на поверхности после воздействия воздуха.  Проблемой могут быть и открытые сульфиды.  Они исходят от добавления серы к нержавеющим сталям для улучшения обрабатываемости.

  Сульфиды улучшают способность сплава образовывать чипсы, которые полностью удаляются от режущего инструмента во время процесса обработки.  Если часть не будет правильно пассивирована, сульфиды могут выступать в качестве центров инициации коррозии на поверхности сфабрикованного продукта.

  В обоих случаях требуется пассивация, чтобы максимизировать естественную коррозионную стойкость нержавеющей стали.  Он может удалить поверхностное загрязнение, такое как частицы железосодержащей цельной грязи и частиц железа из режущих инструментов, которые могут образовывать ржавчину или действовать как места инициации для коррозии.

Важно

  Пассивация также может удалять сульфиды, открытые на поверхности нержавеющих сплавов без механической обработки.  Двухступенчатая процедура может обеспечить наилучшую коррозионную стойкость: 1. очистка, фундаментальная, но иногда пропускаемая процедура и 2. кислотная ванна или пассивирующая обработка. 

Чистка Первая очистка всегда должна быть первой.  Смазка, охлаждающая жидкость или другие обломки цеха должны быть тщательно очищены от поверхности, чтобы получить наилучшую коррозионную стойкость.  Обрабатывающие чипы или другая грязь магазина могут быть тщательно вытерты с части.

  Для очистки отработанных масел или охлаждающих жидкостей может использоваться коммерческий обезжириватель или моющее средство.  Посторонние вещества, такие как термические оксиды, возможно, должны быть удалены путем измельчения или такими методами, как кислый травление.

  Иногда оператор машины может пропустить базовую очистку, предполагая ошибочно, что, просто погружая смазанную маслом часть в кислотную ванну, одновременно проходят очистку и пассивирование.  Этого не происходит. 

Вместо этого загрязняющая жир реагирует с кислотой с образованием пузырьков газа.  Эти пузырьки собираются на поверхности заготовки и мешают пассивации.  Хуже того, загрязнение пассивирующего раствора, иногда высоким содержанием хлоридов, может вызвать «вспышку», как показано на рисунке 1.

Вместо того, чтобы получать желаемую оксидную пленку с блестящей, чистой, коррозионностойкой поверхностью, вспышка вызывает сильно протравленную или затемненную поверхность — ухудшение самой поверхности, которая предназначена для оптимизации пассивации.

  Части, изготовленные из мартенситных нержавеющих сталей [которые являются магнитными, с умеренной коррозионной стойкостью и способными к пределам текучести до 280 тыс.фунтов / кв.дюйм (1930 МПа)], затвердевают при высокой температуре и затем закаливаются для обеспечения требуемой твердости и механических свойств.

  Осаждающие упрочняемые сплавы (которые обеспечивают лучшее сочетание прочности и коррозионной стойкости, чем мартенситные марки) могут обрабатываться в растворе, частично обрабатываться, выдерживаться при более низких температурах, а затем заканчиваться механической обработкой.

Совет

  В таких случаях детали необходимо тщательно очистить обезжиривающим или очищающим средством для удаления следов режущей жидкости перед термообработкой.  В противном случае режущая жидкость, остающаяся на деталях, вызовет чрезмерное окисление.

Читайте также:  Подводный беспилотник powerray

  Это условие может привести к тому, что нижние части с ямкой заканчиваются после удаления окалины кислотными или абразивными методами.

  Если разрезающим жидкостям разрешено оставаться на деталях, которые хорошо затвердевают, как в вакуумной печи или защитной атмосфере, может произойти науглероживание поверхности, что приведет к потере коррозионной стойкости.  Пассивирующие ванны После тщательной очистки часть из нержавеющей стали готова для погружения в пассивационную кислотную ванну.  Можно использовать любой из трех подходов: пассивацию азотной кислоты, азотную кислоту с пассивацией дихромата натрия и пассивацию лимонной кислоты.  Какой подход к использованию зависит от класса нержавеющей стали и предписанных критериев приемлемости. 

Более устойчивые хромоникелевые марки могут пассивироваться в ванне с азотной кислотой (20% по объему) (рис. 2).

  Как указано в той же таблице, менее стойкие нержавеющие сорта могут пассивироваться путем добавления дихромата натрия в ванну с азотной кислотой, чтобы сделать раствор более окисляющим и способным образовывать пассивную пленку на поверхности.

  Другой вариант, используемый вместо азотной кислоты плюс дихромат натрия, заключается в увеличении концентрации азотной кислоты до 50% по объему.  Добавление дихромата натрия и более высокая концентрация азотной кислоты снижают вероятность нежелательной вспышки. 

Процедура для пассивации нержавеющих сталей без механической обработки (также показанная на рисунке 2) несколько отличается от процедуры, используемой для нержавеющих марок без механической обработки.

  Это связано с тем, что сульфиды серосодержащих сортов свободной обработки частично или полностью удаляются во время пассивации в обычной ванне с азотной кислотой, создавая микроскопические разрывы на поверхности обрабатываемой детали.  Рис.2.

Обратите внимание

Процедуры для пассивирования деталей из нержавеющей стали в ваннах из азотной кислоты достаточно просты.  Пассивация азотной кислоты из нержавеющих сталей — хром-никелевый сплав (серии 300) — гранаты с 17% хрома или более (кроме 440 серий) 20% об.

  азотная кислота при температуре 120/140 ° F (49/60 ° C) в течение 30 минут. Неграмотные хромовые марки (12-14% хрома).

Высокоуглеродные хромовые гранулы (серия 440). Преципитация Закалка Нержавеющая сталь 20% об.  азотная кислота + 3 унции.  на галлон (22 г / л) дихромата натрия при температуре 120/40 ° F (49/60 ° C) в течение 30 минут или 50 об.%.

  азотной кислотой при 120/40 ° F (49/60 ° C) в течение 30 мин.  Пассивация нержавеющей стали с произвольной обработкой, включая типы AISI 420F, 430F, 440F, 203, 182-FM и Carpenter Project 70 + ® Типы 303 и 416 1,5% по массе.

  гидроксида натрия при 160/180 ° F (71/82 ° C) в течение 30 минут.  2. Промывка воды.  3,20% об.  азотная кислота + 3 унции.  за гал.  (22 г / л) дихромата натрия при температуре 120/40 ° F (49/60 ° C) в течение 30 минут.  4. Промывка воды.  5,5% мас.

  гидроксида натрия при 160/180 ° F (71/82 ° C) в течение 30 минут.  6. Промывка воды. 

Даже обычно эффективные промывки водой могут оставлять остаточную кислоту, попавшую в эти разрывы после пассивации.  Эта кислота может затем нападать на поверхность детали, если она не нейтрализована или не удалена.

Высококачественные шлифовальные круги для эффективной обработки Для эффективной пассивации нержавеющих сталей без механической обработки компания Carpenter разработала процесс A-A-A (щелочно-кислотно-щелочной), который нейтрализует захваченную кислоту.  Этот метод пассивации может быть выполнен менее чем за 2 часа.

  Вот пошаговая процедура: после обезжиривания промойте детали в течение 30 минут в 5-процентном растворе гидроксида натрия при температуре от 160 до 180 ° F (от 71 ° C до 82 ° C).  Затем тщательно промойте деталь водой.

  Затем погрузите часть в течение 30 минут в 20-процентный раствор азотной кислоты, содержащий 3 унции на галлон (22 г / л) дихромата натрия при температуре от 120 до 140 ° F (от 49 ° C до 60 ° C)  ,  После удаления части из этой ванны промойте ее водой, затем погрузите ее в раствор гидроксида натрия еще 30 минут.

Важно

  Промойте деталь водой и высушите ее, выполнив метод A-A-A.  Преимущества этого метода показаны на рисунке 3. Пассивация лимонной кислоты становится все более популярной среди производителей, которые хотят избежать использования минеральных кислот или растворов, содержащих дихромат натрия, наряду с проблемами удаления и большей опасностью, связанной с их использованием. 

Лимонная кислота считается экологически чистой во всех отношениях.  Хотя пассивация лимонной кислоты предлагает привлекательные экологические преимущества, магазины, имеющие успех с пассивацией минеральной кислоты и не испытывающие никаких проблем с безопасностью, могут захотеть остаться в курсе.

  Не может быть никакой реальной необходимости изменять, если у этих пользователей есть чистый магазин, ухоженное и чистое оборудование, охлаждающая жидкость, свободная от железосодержащей грязи магазина, и процесс, который дает хорошие результаты.

  Было обнаружено, что обработка пассивацией в ваннах с лимонной кислотой применима для большого числа семейств нержавеющей стали, включая несколько отдельных сортов нержавеющей стали, как показано на рисунке 4.

Обычные методы пассивации азотной кислоты по фиг. 2 включены для удобства.  Обратите внимание, что старые препараты для азотной кислоты имеют объемный процент, тогда как более новые концентрации лимонной кислоты находятся в массовых процентах.  При осуществлении этих процедур важно отметить, что

Источник: http://engcrafts.com/item/1266-kak-passirovat-nerzhaveyushchej-stali

Импортозамещение не ржавеет — НОВАТЭКу не хватает российской стали — Газета «Коммерсантъ» — Издательский Дом КоммерсантЪ

НОВАТЭК намерен добиться «самой низкой себестоимости» СПГ в мире за счет российского оборудования и продукции.

Но с трубами из нержавеющей стали это пока не получается — в РФ нет ни мощностей для листов нужной ширины, ни серийного производства таких труб.

Помочь должны ЧТПЗ и «Мечел», хотя, по оценке аналитика, им придется поработать над технологиями, а масштабная модернизация входящего в «Мечел» ЧМК сейчас невозможна из-за долгов компании.

Совет

Задача НОВАТЭКа — самая низкая в мире себестоимость сжижения газа на своих проектах, для чего нужно максимально использовать российское оборудование, заявил основной совладелец и предправления компании Леонид Михельсон 28 августа в Челябинске.

А директор департамента закупок и локализации НОВАТЭКа Валерий Ретивов уточнил, что для трех линий «Арктик СПГ-2» в 2019–2023 годах потребуется свыше 700 тыс. тонн металла: 130 тыс. тонн труб и деталей трубопроводов, около 400 тыс. тонн металлоконструкций и 220 тыс.

тонн общестроительной продукции (цитата по «Интерфаксу»).

Свыше половины трубной продукции — нержавеющая сталь, но в России не делают листы шириной 4,5 м и нет серийного изготовления сварных труб из нержавейки, а стоимость продукции значительно выше, чем у зарубежных производителей, «даже с учетом затрат на логистику и пошлины», заявил господин Ретивов.

нержавеющей стали произведено в РФ в январе—июле 2018 года (рост 7,2%)

ЧТПЗ уже прорабатывает серийное производство труб для СПГ-проектов НОВАТЭКа, а из-за проблем с импортом (курс доллара и логистика) начал переговоры с металлургами РФ, рассказал гендиректор ЧТПЗ Борис Коваленков.

Неожиданно прозвучало заявление представителя входящего в «Мечел» Челябинского меткомбината (ЧМК), что компания инвестирует 25 млрд руб. в производство широкоформатного нержавеющего листа, стан должен заработать в 2023 году.

Леонид Михельсон предложил перенести запуск на 2021 год, заявив, что поедет на ЧМК, чтобы «решать вопрос слябов из нержавейки и проката». По его словам, НОВАТЭКу «нужен шестиметровый лист».

В «Мечеле» подтвердили “Ъ”, что прорабатывают варианты расширения производства нержавеющего проката, в том числе проект модернизации производства. Его предварительная стоимость — порядка 25 млрд руб., он ориентирован на внутренний рынок, говорят в компании.

Но там подчеркивают, что это «проект на будущее в случае улучшения финансовой ситуации — сегодня у компании нет средств для его реализации, учитывая высокую долговую нагрузку» (чистый долг на конец июня — 474 млрд руб.).

«Мечел» также прорабатывает варианты выпуска нержавейки для НОВАТЭКа на имеющихся мощностях.

Источники “Ъ”, близкие к госбанкам—кредиторам «Мечела» (банки ситуацию не комментировали), говорят, что компания обязана согласовывать крупные инвестиции по условиям реструктуризации кредитов, но обращения по стану не было. В ЧТПЗ на вопросы “Ъ” не ответили.

По данным International Stainless Steel Forum (ISSF), выпуск нержавеющей стали в России достиг пика в 152 тыс. тонн в 2013 году, после чего снизился до 90 тыс. тонн в 2016 году. Но по данным Росстата, выпуск нержавейки в РФ в 2017 году составил 177 тыс. тонн. Выпуск нержавеющей стали «Мечелом» снизился с 60 тыс. тонн в 2011 году до 18 тыс.

тонн в 2017-м (плоского проката — всего 4 тыс. тонн). В отчете ЧМК за 2017 год отмечается, что основная конкуренция идет со стороны импорта из Юго-Восточной Азии, Индии, Южной Америки, ЕС, Украины, российские конкуренты — волгоградский «Красный Октябрь», Златоустовский электрометаллургический завод, АО «Электросталь» и Ашинский метзавод.

Максим Худалов из АКРА подтверждает, что под требования НОВАТЭКа к ширине листа сейчас подходит только импорт, при этом нержавеющий лист сваривается хуже, чем обычный, и трубникам надо адаптировать под проект свои процессы.

Обратите внимание

Есть нюансы и в технологиях выплавки нержавейки: так, ЧМК в ряде случаев использовал зарубежные слябы для более высокого качества проката, говорит аналитик. По его оценкам, спрос на нержавейку в России — около 200 тыс.

тонн в год и сейчас покрывается прежде всего импортом.

Анатолий Джумайло

Источник: https://www.kommersant.ru/doc/3726096

Технология производства термически обработанной нержавеющей проволоки: просто о сложном

Такая продукция представляет собой изделие в виде нитки или шнура, а получают её методом проката из нержавеющих сталей. Она имеет большую прочность, чем аналогичная катанка из простой стали.

Такая продукция представляет собой изделие в виде нитки или шнура, а получают её методом проката из нержавеющих сталей. Она имеет большую прочность, чем аналогичная катанка из простой стали.

Находит своё применение в областях, где прочность металла стоит на первом месте.

В отличие от простой катанки, она обладает повышенной стойкостью к вытягиваниям и разрывам, не подвержена деформациям. Выдерживает высокие температуры и воздействие агрессивных химических сред, практически не подвергается коррозии.Имеет длительный срок эксплуатации, который значительно больше, чем у простой катанки.

Как изготавливают проволоку

Во всём мире для её получения используется два метода:

  • Метод холодного волочения.
  • Получение горячетянутой, термически обработанной продукции.
  • Качества, получаемые в процессе производства, зависят от метода её получения. В зависимости от обработки она бывает светлой и оксидированной. Последний вид нашёл широкое применение в электротехнической промышленности.

О её характеристиках

Проволоку из нержавеющей стали разделяют на два сорта, это первый и второй классы по показателям прочности.

Проволока, имеющая первый класс пластичности, используется в тех отраслях промышленности, где к изделиям применяются высокие требования по прочности и пластичности. Бывает обычной и высокоточной.

Производители выпускают её диаметром от 0,1 до 6,0 мм, а по отдельным заказам потребителей она может быть изготовлена и с другими размерами.

Материал для её изготовления

При изготовлении проволоки используют высокопрочные, жаропрочные, легированные стали отечественного производства. Это могут быть отечественные — 08Х18Н10, 08Х18Н10Т и другие. Из импортных применяют AISI, 304, 321. Они обладают повышенными уровнями устойчивости против коррозии, что является важным положительным фактором для изделий из «нержавейки».

Область применения

Находит своё применение «нержавейка» везде. Её можно встретить в различных отраслях промышленного производства, а также в домашнем обиходе.

В нефтяной, химической и газодобывающей промышленности находит применение сетка нержавеющая тканая (http://metall-office.ru/production/setka/mesh-stainless.html).

Без неё не обходится сварочное производство, так как для сварки «нержавейки» необходимо иметь специальные электроды. Для их изготовления используют проволоку из «нержавейки».

Энергетическая и электротехническая промышленность используют такую проволоку для изготовления кабельной продукции и других токопроводящих изделий.

У таких кабелей нет провисания между опорами, они не критичны к перепадам наружных температур. Востребована она также в судостроении и двигателестроении.

В этих отраслях заменить её просто невозможно, так как работают изделия в агрессивных средах.

Не остаётся в стороне такая проволока при изготовлении медицинского оборудования или заказов для пищевой промышленности. Получение проволоки из нержавеющих сталей процесс сложный и требующий больших затрат, но высокое качество получаемой продукции оправдывает все понесённые на производство затраты.

Читайте также:  Летний бизнес: какой можно открыть летом 2019?

Источник: http://www.technoflax.com/texnologiya-proizvodstva-termicheski-obrabotannoy-nerjaveyuschey-provoloki.html

Особенности производства стали

Сталь – это прочный материал и основной конструкционный материал для машиностроения. Он представляет сплав железа с углеродом, содержание которого в структуре составляет 0,01–2,14%. В состав также входят в незначительных количествах кремний, марганец и сера.

Этот материал обладает исключительными механическими свойствами: твердостью и ковкостью, благодаря им он считается основным конструкционным материалом в машиностроении. Трудно представить, что могло бы заменить материал. Но активное развитие производство стали и других металлов.

Из стали изготавливаются самые разнообразные изделия – от канцелярских скрепок до станин многотонных прессов и обшивки корпусов морских судов.

Производится сталь плавкой. Исходным сырьем служат чугун, лом самой стали или чугуна, окатыши, флюсы и ферросплавы.

Сам чугун по природе – недостаточно твердый и хрупкий материал, поэтому имеет ограниченное применение.

Однако, он незаменим в качестве сырья для получения стали. Суть плавки состоит, в случае применения передельного чугуна, в снижении процентного содержания углерода в нем до требуемого уровня.

Важно

Выводятся не предусмотренные в конечной рецептуре примеси. Традиционный состав шихты представляет 55% чугуна и 45% стального лома (скрапа). Существует также рудный процесс, когда к компонентам добавляется рудный материал или скрап-процесс для переработки отходов машиностроительного производства.

Чтобы в процессе плавки примеси и углерод легче выводился из состава компонентов, они переводятся в газы и шлак. В первую очередь при взаимодействии чугуна с кислородом железо окисляется, образуя закись железа FeO.

Одновременно окисляются C, Si, Mn и P, при этом происходит отдача кислорода оксидом железа химически активным примесям. К массе шихты добавляют флюс для лучшего растворения металла: известняк или известь, боксит. В качестве топлива используют каменноугольную пыль, жидкий мазут, природный или коксовый газ.

Особенности процесса

Процесс производства стали происходит последовательно в три этапа.

Первый этап – расплавление породы. На этапе его проведения формируется расплав в ванне и окисляется металл, отдавая одновременно кислород кремнию, фосфору и марганцу.

Одна и главных задач этого этапа – удаление фосфора. Для ее осуществления требуется сравнительно невысокая температура и присутствие в достаточном количестве FeO. При взаимодействии ингредиентов фосфорный ангидрид образует с оксидом железа нестойкое соединение (FeO)3 + P2O5.

Присутствие в шлаке более стойкого основания СаО вызывает замещение FeO. В результате оно связывает фосфорный ангидрит в другое соединение (CaO)4 х P2O5 + 4 Fe, чего и требовалось добиться.

Чистый Fe высвободился в расплаве, а фосфор образовал шлак, который удаляется с зеркала металла и утилизируется за ненадобностью. Поскольку фосфорный ангидрид преобразует состав шлака, процесс должен идти непрерывно.

Поэтому FeO должен непрерывно пополняться за счет загрузки новых партий железной руды и окалины, наводящих в расплаве железистый шлак.

Особенности второго этапа

Технология производства стали на втором этапе называется кипением стали. Основное назначение заключается в процентном снижении содержания углерода за счет окисления. FeO + C = CO + Fe.

Реакция окисления происходит более интенсивно при кипении и сопровождается поглощением тепла. Поэтому необходимо создавать постоянный приток тепла в ванну, а также для выравнивания температуры в расплаве.

При такой реакции окисления интенсивно выделяется газ оксида углерода CO, что вызывает бурное кипение в жидком агрегатном состоянии, по этой причине процесс называют кипением.

Совет

Чтобы излишки углерода интенсивнее преобразовывались в окись, производство качественной стали предусматривает вдувание чистого кислорода и добавление в расплавленную структуру окалины.

Поэтому таким важным является качество сырья для производства стали. Все исходные материалы проходят щепетильную проверку.

Немаловажным на этом этапе является вывод серы, благодаря чему повышается качество конечной стали. Используемая в компонентах сера, присутствует не в прямом виде, а в форме сульфида железа FeS.

При высоких температурах компонент также взаимодействует с оксидом СаО, образуя сульфид кальция CaS, который растворяется в шлаке, не соединяясь с железом. Это позволяет беспрепятственно выводить сульфид за пределы ванны.

Конвертерное производство стали

Раскисление

Третий этап – раскисление металла. После добавления кислорода (на предыдущем этапе) требуется снизить его содержание в чистой стали. Использованием О2 удалось добиться окисления примесей, но его остаточное присутствие в конечном продукте снижает качественные характеристики металла. Требуется удалить или преобразовать окислы FeO, связав кислород с другими металлами.

Для этого существуют два метода раскисления:

При диффузионном методе в расплавленный состав вводят добавки: алюминий, ферромарганец и ферросилиций. Они восстанавливают оксид железа и переводит в шлак. В шлаке оксид распадается и высвобождает чистое железо, которое поступает в расплав. Второй высвободившийся элемент – кислород улетучивается в окружающую среду.

Осаждающий метод предусматривает введение добавок, имеющих большее сродство с кислородом, чем Fe. Происходит замещение этими веществами железа в окисле. Они, как менее плотные, всплывают и выводятся вместе со шлаком.

Чем больше при раскислении выводится включений различных металлов, тем выше ковкость получаемой стали. Для проверки раскаленный кусок металла подвергают ковке, на нем не должны образовываться трещины. Такая проверка пробы говорит о правильном проведении процесса раскисления.

В зависимости от степени раскисления специалисты могут получить:

  • спокойную сталь полного раскисления;
  • кипящую раскисленную не полностью сталь, когда процесс выведения пузырьков угарного газа СО продолжается в ковше и изложнице.

Для получения легированных сталей с добавками некоторых металлов в расплавленный металл добавляются ферросплавы или чистые металлы. Если они не окисляются (Ni, Co, Mo), то такие добавки могут вводиться на любом этапе плавки. Более чувствительные к окислению металлы Si, Mn, Cr, Ti добавляют в ковш или, что обычно и происходит, в форму для отливки металла.

Существуют основные способы получения стали в сталеплавлении.

Мартеновский способ

Этот способ применяется для производства сталей высокого качества, применяемых в особо ответственных деталях машинах и точных механизмах.

В свое время он заменил трудоемкие и малопроизводительные тигельную и пулдинговую плавки, применявшиеся ранее.

Обратите внимание

Емкость загрузки одной отражательной печи, используемой при этом методе, достигает 500 тонн. Особенностью мартеновского способа является возможность переплавки не только передельного чугуна, но и металлургических отходов, металлического лома.

Температура нагрева жидкой стали достигает 2 тыс. градусов. Этот результат достигается специальной конструкцией мартеновской печи:

  • применением дополнительного тепла регенераторов, получаемого сжиганием коксовального или доменного газа в струе горячего воздуха;
  • отражения от свода закачиваемого газа в результате сгорание топлива в нем происходит над ванной с металлом, что способствует быстрому нагреву содержимого;
  • применением реверсирования нагревающего потока.

Мартеновская печь состоит из следующих элементов:

  • рабочего пространства с огнеупорной футеровкой стенок и завалочными окнами;
  • подины (основания) из магнезитового кирпича;
  • свода печи;
  • головки печи;
  • шлаковика для выведения пыли;
  • регенератора с перекидными клапанами.

Процесс плавки занимает от 4 до 12 часов. С целью ускорения процесса плавки объем закачиваемого кислорода превышает потребности, что повышает производительность плавки на 20–30%.

Конвертерный метод

В конверторах выплавляют сорта стали для производства автомобильного листа, инструментальной стали сварных конструкций и других стальных заготовок. По качеству они уступают мартеновскими применяются для изготовления менее ответственных изделий.

В них содержится больше примесей, чем при мартеновском изготовлении. Благодаря высокому объему загрузки одной печи до 900 тонн, способ считается самым производительным, поэтому получил широкое распространение.

Производство стали и другого вида металла этим методом основано на продувке жидкого чугуна воздухом или кислородом под давлением 0,3–0,35 МПа, при этом металл разогревается до 1600 градусов. Плавка скоротечна и длится до 20 минут. За это время происходит окисление углерода, кремния и марганца, содержащихся в сырье, которые извлекаются из ванны с расплавом шлака.

Конвертер представляет сосуд ретортообразной (грушевидной) формы, состоящий из стальных листов с футеровкой изнутри. Для заливки чугуна и выпуска готовой стали используется одно отверстие, в него также загружается чугун и скрап.

Особенности процесса

Вместе с ними загружаются шлакообразующие вещества: известь и бокситы. Корпус охвачен опорным кольцом, прикрепленным к поворотным цапфам. С их помощью сосуд наклоняется и через это отверстие – летку выливается готовая сталь. Нижняя продувка осуществляется через сквозные отверстия (фурмы), сделанные в днище печи.

Исторически повелось, что используемый везде способ называется томасовским, бессемеровским. В прошлом веке преобладающим стал мартеновский процесс. Нагрев регенератора осуществляется продувкой печных газов, после чего он нагревается холодный воздух, поступающий на расплав.

В современных конструкциях чаще применяют верхний способ, при котором продувка на огромной скорости осуществляется через опускаемые к поверхности металла сопла. В России преимущественно используется именно верхняя продувка печей.

Важно

Находясь под струей воздуха, чугун интенсивно окисляется в зоне контакта. Поскольку его концентрация значительно больше других примесей, преимущественно образуется оксид железа. Но он растворяется в шлаке. Поэтому металл обогащается выделяемым кислородом.

Шлак с ним сливается и наводится новый. Производство стали сопровождается экспресс-анализами и контролем текущих изменений приборами контроля, вмонтированных в печь. Содержание фосфора в чугуне не должно превышать 0,075%.

Кислородно-конвертерный способ получения стали

Производство стали сегодня осуществляется в основном этим способом. На долю кислородно-конверторного производства совсем недавно приходилось до 60% мирового производства стали.

Однако, этот процент снижается в связи с появлением электродуговых печей (ЭДП). Продувка печей осуществляется чистым кислородом (99,5%) под высоким давлением.

Продукт кислородно-конвертерной печи представляет сталь с заданными химическими свойствами. Она поступает в машину непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), где материал застывает в форме блюма или плиты. Для получения определенных жестких параметров металл подвергается вторичной переработке.

Электросталеплавильный способ

Производство стали электрической плавкой обладает рядом неоспоримых преимуществ. Этот способ считается основным при выплавке высококачественных легированных сталей.

Достигаемая при этом высокая температура позволяет выплавлять стали, содержащие тугоплавкие металлы:

  • молибден;
  • вольфрам;
  • ванадий.

Высокое качество достигается практическим отсутствием в сталях фосфора, серы и кислорода. Этот способ также применяется для производства широкой номенклатуры строительных сталей.

Выделение тепла не связано с потреблением окислителя, а происходит в результате преобразования электрической энергии в тепловую. Она выделяется при прохождении электрической дуги или наведения вихревых токов. В зависимости от принципа работы печи подразделяются на электродуговые и индукционные.

Электродуговая печь способна принять одновременно от 3,5 до 270 тонн сырья:

  • жидкой стали из конвертеров;
  • скрапа;
  • железной руды.

Она имеет несколько электродов из графитосодержащего материала, к которым подводится электрическое напряжение. Время плавки составляет до 1,5 часа, при этом температура дуги достигает 6 тыс. градусов.

Особенности электроиндукционных печей

В электроиндукционных печах сталь выплавляют в небольших по объему (4,5–60 тонн) емкостях, именуемых огнеупорными тиглями. Вокруг тигля располагается индуктор, состоящий из большого количества витков провода.

При прохождении переменного тока внутри индуцируются вихревые токи большой силы, вызывающее плавление содержимого тигля. Электромагнитные силы одновременно перемешивают расплав стали. Продолжительность плавки в таких печах не превышает 45 мин.

Электросталеплавильный способ производит мало дыма, пыли и меньше излучает световой энергии. Однако, высокая стоимость электрооборудования при малой вместительности ограничивает применение этого способа.

Схема электросталеплавильной печи

Помимо рассмотренных вариантов, существуют не только основные способы производства стали. В современном сталеплавлении используется плавка в вакуумных индукционных печах и обогащение процентного содержания железа в окатышах плазменно-дуговым переплавом.

Виды получаемых сталей по химическому составу

Производимая этими методами сталь делится, в зависимости от химического состава, на две большие группы:

  • углеродистую;
  • легированную.

Процентное содержание элементов в углеродистой стали:

Наименование Fe С Si Mn S P
Содержание в процентах до 99,0 0,05–2,0 0,15–0,35 0,3–0,8 до 0,06 до 0,07

В углеродистых сталях прочность недостаточно сочетается с пластичностью. Недостаток устраняется введением добавок других металлов, такая сталь называется легированной.

Согласно ГОСТ 5200 выделяют три группы легированных сталей с допустимым содержанием примесей:

  • низколегированная не более 2,5%;
  • среднелегированная в диапазоне 2,5–10%;
  • высоколегированная свыше 10%.

С каждым годом способы плавки усовершенствуются благодаря вводу в строй нового высокотехнологичного оборудования. Это позволяет получать в сталелитейной промышленности высококачественные стали с оптимальным содержанием добавок и металлов.

Видео по теме: Производство чугуна и стали

Источник: https://promzn.ru/metallurgiya/proizvodstvo-stali.html

Ссылка на основную публикацию