34. Na czym polega istota procesów zachodzących w wielkim piecu?
Istota procesu wielkopiecowego polega na:
-redukcji tlenków żelaza zawartych w koncentracie , przede wszystkim za pomocą tlenku węgla, w celu otrzymania metalicznego żelaza.
-oddzieleniu otrzymanego żelaza od skały płonnej przez ich stopienie, co umożliwia rozwarstwienie dwóch otrzymanych produktów ciekłych- surówki i żelaza. Wspomniane dwa procesy, realizowane są w następujący sposób: przez dysze wdmuchiwane jest do wielkiego pieca gorące powietrze. Jego podgrzewanie odbywa się w nagrzewnicach, których wnętrze, zbudowane w formie kratownicy z cegły ogniotrwałej , zostało uprzednio nagrzane przez gazy wielkopiecowe. Nagrzewnice są, zatem instalowane parami i pracują przemiennie. Tlen zawarty w powietrzu, napotykając na koks, reaguje z nim według wzoru:
C+O2 CO2
Reakcja ta dostarcza ciepło niezbędne do stopienia wsadu i reakcji redukcji tlenków żelaza. Dwutlenek węgla napotykając dalsze warstwy koksu reaguje z nim powodując wytwarzanie tlenku węgla:
CO2+C 2CO
Jest on podstawowym reduktorem w procesie wielkopiecowym. Bezpośrednia redukcja węglem oraz wodorem powstałym z węglowodorów lub pary wodnej ma drugorzędne znaczenie. Koncentrat rudy, przesuwając się w szybie gardzieli w kierunku spadków, nagrzewa się, traci wodę, a potem kolejno ulega redukcji. Proces redukcji zachodzi praktycznie w stanie stałym i kończy się na wysokości przestronu. W strefie spadków następuje topnienie powstałego żelaza oraz skały płonnej i popiołów powstałych z koksu. Tworzą się dwie nie mieszające się ciecze: metal i żużel. Zbierają się one w garze, przy czym żużel wypływa na powierzchnie metalu i może być od niego oddzielony przez spuszczenie otworem żużlowym , znajdującym się w górnej części gara.
35. Jaki proces stanowi istotę otrzymywania stali?
Istotę otrzymywania stali stanowi proces stalowniczy, czyli zmniejszenie zawartości węgla w metalu. Dokonuje się tego przez utlenianie węgla za pomocą tlenu wprowadzonego do ciekłego metalu w postaci FeO. Każdy proces stalowniczy składa się z 3 podstawowych etapów:
1)ładowanie i topnienie wsadu metalowego
2)świeżenie metalu
3)odtlenianie stali
36. Jakie warunki muszą być spełnione, aby zmniejszyć zawartość fosforu i siarki w stali?
Zawartość fosforu w metalu ulega zmniejszeniu w wyniku świeżenia, zgodnie z reakcją:
2P+5FeO+4CaO 5Fe+4CaO·P2O5
Niezbędne w reakcji tej jest wapno (CaO), które wprowadza się do żużla, nadając mu tym samym charakter chemiczny zasadowy. Żużel taki może współpracować tylko z zasadową wymurówką pieca. Wymurówka taka może być wykonana z materiałów dolomitowych, a więc zawierających CaO lub magnetyzowych ( zawierających MgO).
Odsiarczanie metalu zachodzi podczas odtleniania stali według równania:
FeS+CaO FeO+CaS
MnS+CaO MnO+CaS
Oczywiście, ze względu na obecność CaO, odsiarczanie może zachodzić w procesach zasadowych.
37. Podać cechy charakterystyczne procesu konwertorowego otrzymywania stali.
-czas trwania procesu jest bardzo krótki i wynosi 60 do 70 min.
-sprawność cieplna konwertora jest wysoka i dochodzi do 70%, co pozwala na zastosowanie około 30% stałego wsadu np. złomu
-proces odfosforzania stali jest efektywny w związku ze znaczną koncentracją CaO w żużlu
-proces odsiarczania częściowo zachodzi bezpośrednio przez utlenianie siarki , a częściowo przez reakcję z CaO
38. Za pomocą jakich zabiegów można podwyższyć właściwości żeliwa/
Właściwości żeliwa można polepszyć w procesie modyfikacji i sferoidyzacji.
39. Na czym polega z1c聩భ㽈뿏㾈ﾉ羂ﾈ㲂㿈美㼌㼐菫òЌ㡴쀍瀘伏黱䀸䐂ᰢ쳱ÆʸˢȤ짋쀃݀暠ܡji żeliwa?
W żeliwie szarym maszynowym węgiel występuje jako grafit w postaci płatków, stanowiących okluzje w osnowie metalowej. Gatunki żeliwa szarego maszynowego o wyższej wytrzymałości muszą mieć rozdrobnione płatki grafitu. Dokonuje się tego przez zabieg modyfikacji, polegający na wprowadzeniu do żeliwa żelazokrzemu na chwilę przed wypełnieniem formy. W żeliwie sferoidalnym wydzielenia grafitu mają kształt kulisty. Sferoidyzację grafitu uzyskuje się przez dodanie do żeliwa magnezu, jego stopów lub metali ziem rzadkich przed wypełnieniem formy.
40. Co to jest kokila?
Są to formy metalowe do grawitacyjnego odlewania metali i stopów Dzięki ich pomocy można przygotować odlew o masie od kilku gramów do kilku kilogramów
41. Składniki mas formierskich
składniki mas formierskich to:
osnowa piaskowa( suchy piasek kwarcowy), spoiwo (naturalne lub organiczne), dodatki (poprawiające przepuszczalność, wybijalnoś, chropowatość powierzchni odlewu), woda.