Seria noastră de articole despre procesul de producție a oțelului în prima parte Am rămas la momentul în care, după procesele de reducere ale minereului de fier desfășurate în cuptor, s-a scurs fierul brut fierbinte și lichid. Să vedem cum se transformă fierul brut în oțel!
Definiția oțelului
Una dintre cele mai importante materii prime din industrie, acel oțel un aliaj format din fier și cărbune, care conține cel mult 2,06% de cărbune (denumit în industria metalurgică: carbon).
A conținutul de carbon determină în mod esențial proprietățile de utilizare ale oțelului; de aceea, una dintre sarcinile principale în procesul de producție a oțelului este menținerea conținutului de carbon al oțelului finit în limita de toleranță cea mai strictă, corespunzătoare valorii dorite.
Pe lângă conținutul de carbon, și alte substanțe poluante, precum reducerea la minimum a cantităților de mangan, siliciu, sulf și fosfor este, de asemenea, extrem de important în cadrul procesului.
O cantitate relativ mică de sulf crește în mod vizibil tendința oțelului de a se fisura în condiții de funcționare la temperaturi ridicate și în timpul prelucrării. A fosfor iar oțelul înghețarea provoacă și îi reduce flexibilitatea, astfel încât acesta nu va mai fi adecvat crane sau dispozitive de ridicare pentru producția acestuia.
Întrucât în zilele noastre nu mai există decât produc oțel în stare lichidă, aceste procese sunt denumite procese de prelucrare continuă a oțelului. Cantitatea de căldură necesară pentru menținerea stării lichide a oțelului este asigurată de căldura de oxidare a reacțiilor sau de energie externă.
Prezentare generală a procesului de producție a oțelului
Producția de oțel – spre deosebire de producția de minereu de fier, descrisă mai detaliat în ultimul nostru articol – nu este un proces de reducere, ci unul de oxidare. În cadrul procesului de producție a oțelului, minereu de fierdin Reducerea cantității de cărbune se realizează prin oxidarea acestuia, adică prin arderea sa.
Procesul de producție a oțelului cuprinde, în esență, trei etape:
- Procesul metalurgic prima etapă a actualizare, în cursul căreia o parte semnificativă din cărbune se consumă. Metoda de bază a reîmprospătării constă în suflarea de aer sau de oxigen pur prin fierul brut topit, astfel încât carbonul dizolvat și alte substanțe reacționează cu oxigenul se combină formând oxizi insolubili. Dioxidul de carbon rezultat se elimină din soluție sub formă de bule, iar oxizii se elimină din soluție odată cu zgura.
- A a doua etapă a dezoxidare, ceea ce înseamnă descompunerea oxidului de fier format în baia de fier brut. Dezoxidarea este denumită și „temperarea oțelului lichid”. Această denumire i-a fost atribuită deoarece din oțel neșlefuit carbonul reduce oxidul de fier însoțit de formarea de monoxid de carbon în stare gazoasă, ceea ce provoacă degajarea intensă de gaze din topitură („fovás”), „agitația” topiturii. O metodă metalurgică relativ simplă și eficientă de reducere a oxidului de fier (și, în paralel, a conținutului de azot) constă în eliminarea elementului sau compusului dizolvat este transformat într-un compus insolubil în oțel, adică este precipitat.
- A etapa a treia în industria siderurgică, aliaj. Vom aborda acest subiect mai în detaliu în următoarea și, totodată, ultima parte a seriei noastre de articole.
Echipamentele pentru producția de oțel
Producția de oțel În 1856 Henry Bessemer a revoluționat acest domeniu atunci când a dezvoltat convertorul pentru producerea oțelului la un cost redus și în cantități mari.
Dotat cu o carcasă din oțel și cu un material izolant rabatabil, cu proprietăți chimice acide cuptor Buburile de aer care pătrund în baia de metal prin duzele de la bază ard cărbunele.
Unul dintre marile avantaje ale acestei proceduri este că nu este nevoie de combustibil pentru menținerea băii de metal în stare lichidă, întrucât căldura degajată de oxidare este suficientă.
Pentru a evita supraîncălzirea, se adaugă deșeuri de fier (10-15%) în convertor. Datorită conținutului de azot al aerului injectat, oțelul obținut va fi predispus la îmbătrânire.
A producția de oțel cu convertor În conformitate cu cerințele epocii, începând cu anii 1950 s-a reușit adaptarea procesului la producția în serie. Acest lucru a fost realizat prin faptul că reîmprospătarea nu s-a efectuat cu aer, ci cu oxigen pur, astfel încât azotul nu a intrat în contact cu baia de metal.
Procedura este inițiată de către A fost dezvoltat de către uzina siderurgică Linz-Donawitz, de aceea Procedura LDSe numește. Oțelurile obținute prin procedeul LD au un conținut redus de gaze, sunt deosebit de curate și rezistente.
Sunt ideale pentru fabricarea produselor laminate, trase și formate la rece, de aceea procedeul LD a devenit o metodă de producție a oțelului larg răspândită la nivel mondial.
Acesta a fost dezvoltat în conformitate cu cerințele epocii actuale producția de oțel electric, proces în cadrul căruia curentul alternativ de înaltă frecvență din bobina de inducție care înconjoară cuptorul cu arc se transformă în căldură prin rezistența băii de lichid, topind astfel metalul.
Avantajul acestui proces este că energia electrică nu produce poluare în baie. În câmpul electric variabil, baia metalică se află într-o mișcare continuă, ceea ce favorizează, de asemenea, egalizarea diferențelor de concentrație și de temperatură.
În zilele noastre a înlocuit procesele care necesită o durată lungă de prelucrare și care funcționează într-un mod destul de poluant, prin convertorul cu reînnoire a oxigenului și procedeul de producere a oțelului electric.
Oțelul produs în acest mod îndeplinește cerințele impuse oțelurilor de bază. Cu toate acestea, prin rafinare și aliaj suplimentare, producția de macarale Se pot produce oțeluri de calitate și oțeluri speciale care îndeplinesc aceste cerințe.
