Производство стали в дуговых электрических печах (стр. 1 из 8)

Министерство образования Республики Беларусь

УО «Белорусский государственный экономический университет»

Кафедра технологии важнейших отраслей промышленности

Индивидуальная работа

на тему:

Производство стали в дуговых электрических печах

Выполнил

Студент

ФЭУТ, 2 курс, ДГГ Круглик П.О.

Проверил Бобрович В.А.

МИНСК 2008

Введение…………………………………………………………………………...4

1. Технологический процесс производства стали

1.1. Характеристика получаемой продукции…………………….…..…...5

1.2. Характеристика используемого сырья…………………………….... 8

1.3. Характеристика технологии производства…………………………11

2. Динамика трудозатрат………………………………………………………...22

3. Расчет уровня технологии……………………………………………………25

4. Структура технологического процесса производства стали………………………………………………………………………………26

5. Анализ перспективных направлений развития технологического процесса производства стали в электропечах 29

Заключение……………………………………………………………….………31

Список использованной литературы……………………………….…………..32

Работа содержит 32 страницы, 4 таблицы, 5 рисунков

Ключевые слова: технологический процесс, сталь, производство стали в дуговых электропечах, электрическая дуга, шлак, окисление, VOD,, уровень технологии, технологическая система.

В работе рассмотрен один из наиболее эффективных методов производства стали - в электрических печах. Даны расчеты характеристик технологического процесса и построены схемы данного процесса.

Введение:

В современном мире практически невозможно представить нашу жизнь без металлов. Они используются практически во всех сферах общественного производства.

Большая часть металлов присутствует в природе в виде руд и соединений. Они образуют оксиды, сульфиды, карбонаты и другие химические соединения. Для получения чистых металлов и дальнейшего их применения необходимо выделить их из руд и провести очистку. При необходимости проводят легирование и другую обработку металлов. Изучением этого занимается наука металлургия. Металлургия различает руды чёрных металлов (на основе железа) и цветных (в их состав не входит железо, всего около 70 элементов). Исключением можно назвать около 16 элементов: т. н. благородные металлы (золото, серебро и др.), и некоторые другие (например, ртуть, медь), которые присутствуют без примесей. Золото, серебро и платина относятся также к драгоценным металлам. Кроме того, в малых количествах они присутствуют в морской воде, растениях, живых организмах (играя при этом важную роль).

Сплавы железа с углеродам представляют наибольший интерес для человека. Благодаря своей плотной кристаллической структуре, углеродпридаетпрочностьсплавамжелеза. Этисплавы образуютбольшую группусталей и чугунов.

Сталь (польск. stal, от нем. Stahl) — деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (и другими элементами), содержание углерода в котором не превышает 2,14 %, но не меньше 0,02 % Кромеуглеродавнеймогутсодержатьсяпримесимарганца, кремния, серы, фосфораит.д. Сырьемдляпроизводствасталиявляетсячугун (жидкийитвердый), стальнойичугунныйлом, железнаяруда, металлизированныеокатыши, ферросплавыит.д. Один из важнейших процессов производства стали является сталеплавильный процесс.Сталеплавильный процесс — окислительный процесс, так как сталь получается в результате окисления и удаления большей части примесей чугуна — углерода, кремния, марганца, серы и фосфора. Отличительной особенностью сталеплавильных процессов является наличие окислительной атмосферы. Окисление примесей чугуна и других шихтовых материалов осуществляется кислородом, содержащимся в газах, оксидах железа и марганца. После окисления примесей, из металлического сплава удаляют растворённый в нём кислород, вводят легирующие элементы и получают сталь заданного химического состава. Всовременнойметаллургииосновнымиспособамивыплавкисталиявляютсякислородно-конвертерный, мартеновскийиэлектросталеплавильныйпроцессы. В данной работе обратим внимание на электросталеплавильный процесс, а , конкретно, в дуговых электропечах .

1.Технологический процесс производства стали в дуговых электропечах и его характеристика.

1.1. Характеристика получаемой продукции-стали

Похимическомусоставустальразделяют на:

углеродистуюсталь;

легированнуюсталь.

Углеродистая

Углеродистыесталинельзяиспользоватьпритемпературахвыше 250—300°С, иначетеряетсяихтвердость, аиз-замалой прокаливаемостиихнельзяприменятьвинструментах, сечениекоторыхбольше 20—25 мм. Затоуглеродистыесталинужныприпроизводстверучныхметчиков, напильников, пил, стамесок, долот, зубил. Ведьвмалыхсеченияхповерхностныйслойсталидостаточнотверд, асерединаостаетсямягкойивязкой, поэтомуинструментнеломается.

Лигированная

Добавлениеспециальныхпримесейпозволяетпроизводитьсплавыстребуемымихарактеристиками — легированныестали. Ониобладаютповышеннойпрокаливаемостью, поэтомувостребованывмашиностроении. Крометого, легирующиеэлементы (никель, хром, медьидругиевещества) позволяютулучшитьпрочностныехарактеристики, повыситьударнуювязкостьиустойчивостьквысокимтемпературам.Приобозначениилегированныхсталейвводитсябуква, обозначающаялегирующийэлемент (кремний — С, хром — Х, азот — А), азатемидутцифры, отражающиесреднеесодержаниеэлементоввпроцентах.

Покачествустали делятся на:

стальобыкновенногокачества;

качественнаясталь;

стальповышенногокачества;

высококачественнаясталь.

Стальуглеродистуюобыкновенногокачества подразделяютнагруппы:

А — поставляемуюпомеханическимсвойствамиприменяемуювосновномтогда, когдаизделиеизнееподвергаетсягорячейобработке (напр. сварка, ковка), котораяможетизменитьрегламентируемыемеханическиесвойства (Ст0, Ст1 ипрочие)

Б — поставляемуюпохимическомусоставуиприменяемуюдлдеталей, подвергаемыхтакойобработке, прикотороймеханическиесвойстваменяютс, аихуровеньопределяетсяхимическимсоставом (БСт0, БСт1 идр.)

В — поставляемуюпомеханическимсвойствамихимическомусоставудлядеталей, подвергаемыхсварке (ВСт1, ВСт2 идр.)

Стальуглеродистуюобыкновенногокачества изготовляютизследующихмарок:

Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс. Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс. Здесь «Ст»-сталь, «0 5»-условныйномермаркивзависимостиотхимическогосостава, «кп, пс, сп»-степеньраскисления.

Стальуглеродистаякачественнаяконструкционнаяповидамобработкивсостояниипоставкиделится на:

горячекатануюсталь;

ковануюсталь;

круглуюсталь;

калиброваннуюсталь;

сталькруглуюсоспециальнойотделкойповерхности (серебрянка).

Стальлегированнаяпостепенилегированияразделяютна:

низколегированнуюсталь (легирующихдо 2,5%);

среднелегированнуюсталь (2,5-10%);

высоколегированнуюсталь (10-50%).

Стальлегированнаяконструкционнаявзависимостиот химсостава исвойствразделяютна:

качественную;

высококачественную (А);

особовысококачественную (электрошлаковыйпереплав).

Стальлегированнаяконструкционнаяповидамобработкивсостояниипоставкиделитсяна:

горячекатануюсталь;

ковануюсталь;

калиброваннуюсталь;

серебрянку.

ГОСТы стали

Таблица 1.1 ГОСТы стали

Гост 19282-73 стали низколегированные толстолистовые и широкополосные

Гост 20072-75 стали теплоустойчивые

Гост 380-94 стали углеродистые обыкновенного качества

Гост 1435-74 сталь инструментальная углеродистая

Гост 1414-75 сталь конструкционная повышенной и высокой обрабатываемости

Гост 10702-78 сталь легированная для холодного выдавливания и высадки

Гост 5950-73 сталь легированная инструментальная

Гост 4543-71 сталь легированная конструкционная

Гост 801-78 сталь подшипниковая

Гост 14959-68 сталь рессорно-пружинная

Гост 1050-74 сталь углеродистая качественная конструкционная

Немагнитные стали являются заменителями цветных металлов в электромашиностроении.

Коррозионостойкие (нержавеющие) стали – это высокохромистые стали марок 1Х13, 2Х13, 3Х13 и др. (первая цифра указывает на содержание углерода в десятых долях %, остальные – содержание хрома в %). Кроме хрома, в состав сталей вводятся никель, титан, ванадий (марки 1Х13Н3, 1 Х17Н2 и др.)

Жаростойкие (окалиностойкие) стали не окисляются при действии высоких температур и небольших нагрузок. Стойкость против окисления в этих сплавах создается за счет введения хрома, алюминия, кремния. Марки: Х28, Х5, 1Х12 СЮ и др. Из них изготавливаются камеры сгорания, чехлы к термопарам, муфели.