Materiały wsadowe w procesach stalowniczych.

- metaliczne :- zasadnicze, tj. surówka przeróbcza, złom stalowy lub żeliwny,- odtleniacze oraz dodatki stopowe (żelazostopy)

- niemetaliczne :- topniki: wapno, kamień wapienny, piasek

Boksyt, fluoryt - utleniacze: ruda żelaza lub manganowa, zendra walcownicza, wdmuchiwany do pieca tlen.

Powstawanie żużla i jego rola w procesach stalowniczych.

żużle stalownicze powstają z :- materiałów Żużlotwórczych, dodawanyc specjalnie dla otrzymania potrzebnych ilości żużla o żądanym składzie chemicznym,- skały płonnej rudy żelaza czy manganu dodawanych jako odtleniacze,- części wyłożenia ogniotrwałego niszczonego pod działaniem kąpieli metalowej, żużla

i temperatury.- zanieczyszczeń złomu, dodawanego do wsadu metalicznego,- produktów utlenienia domieszek surówki i złomu tworzących fazy tlenkowe lub siarczkowe.

żużel stanowi więc produkt uboczny procesu stalowniczego, jednak odgrywa zasadniczą rolę w przebiegu procesu rafinacji stali i decyduje o jej jakości.Do podstawowych zadań żużla w procesach stalowniczych nalezą :- utlenienie lub odtlenienie niektórych składników wsadu metalowego,- ochrona ciekłego metalu przed szkodliwym działaniem składników atmosfery piecastalowniczego,- odsiarczenie i od fosforowanie kąpieli metalowej,- zapewnienie maksymalnego przejścia żelaza i dodatków stopowych do kąpieli metalowej,

Rodzaje pieców elektrycznych :

- oporowe – przetworzenie energii w czasie przepł. prądu przez wsad metal. albo wSpec. Elem. Grzew., przekazuj. ciepło do nagrzew. metalu

drogą promi. lub konwekcji,- łukowe- przetw. energii w łuku elektrycznym :- łuk pośr. (nad wsadem między poziom. elektrodami),

- łuk bezp.i (między poziom. elektrodami),

- łuk zakr. (między zanurz. we wsadzie końc. elektrod),

- indukcyjne- metal nagrzewa się prądem powst. Wsk. Ind. Elektromagn. :- bezrdzeniowe o dużej częstotliwości (cewkę wtórną stanowi metal znajdujący się w tyglu),

- rdzeniowe o małej częstotliwości (cewkę wtórną stanowi pierścieniowa rynna pieca nadkąpielą metalową).

Pozapiecowa obróbka stali.

Now. proces technol. Otrzym. stali można podziel. na trzy etapy (wytapianie, rafinacja, odlewanie)W pierw. etapie dokon. się proc.wytapiania, świeżenia kąpieli metal., proces jej od fosfor.oraz podgrzewa się stal do temp. Umożliw.praw. spust stali do kadzi. W etapie drugim real. się procesy rafinacyjne umożliw. odsiarczenie, odtlenienie stali, usun. z niej wtrąceń niemetalicznych,a w przypadku stosowania próżni odgazow. stali wzgl. jej dodatkowe odwęglenie.W trzecim etapie produkcji realizow. jest proces odlew. stali.

Rodzaje pieców grzewczych:

ze względu na rodzaj stosow. paliwa (stałe, płynne lub gazowe),

ze względu na wykorz. ciepła spalin (bez lub z odzyskiwaniem ciepła),ze względu na sposób pracy : o pracy okresowej : (piece wgłębne, piece komorowe i piece muflowe) lub o pracy ciągłej : (piece przepychowe, piece wypychowe, piece łańcuchowe i piece pokroczne),

ze względu na sposób ułożenia wsadu (pionowym lub poziomym),

ze względu na sposób odprowadzenia żużla ( w stanie stałym lub w stanie płynnym). Piece nieprzelotowe (okresowe)

Piec wgłębny. Innym rodzajem pieca nieprzelotowego jest piec z wysuwanym trzonem. Wsad jest wprowadzany do komory pieca na wózku zwrotnym. Komora pieca jest zamykana za pomocądrzwi i wsad jest grzany. b)Piece przelotowe (ciągłe) c)Piec przepychowy d)Piec pokroczny

Proces technologiczny COS

Technol. ciągłego odlewania stali. Podstawową zasadą technologii COS jest utrzymyw. stałego poziomu ciekłej stali w krystalizatorze i w kadzi pośr.. W mom.e przejścia drąga startowego przez ostatnią parę walców ciągnących następuje autom. Odłącz. drąga od wlewka. Ostatnim etapem jest cięcie pasma na określone długości. Docelową technologią ciągłego odlewania stali jest odlewanie wlewków o kształcie przekroju poprz. Zbliż. do wyrobu gotowego. Jest to zintegrowane odlewanie i walcowanie.

Elementy wsadowe do procesu elektrostalowniczego

Podstawowym tworzywem żelazonośnym do produkcji stali elektrycznej jest złom stalowy. Pozostałe materiały wykorzystywane w procesie to:

topniki – materiały żużlotwórcze (głównie wapno palone i wapno dolomitowe), nawęglacze (węgiel, złom elektrod węglowych, koks),

dodatki stopowe (głównie żelazostopy), odtleniacze (glin, żelazokrzem)

spieniacze żużla (rozdrobnione materiały węglowe)

Cechy charakterystyczne procesu konwertorowego

Proces konwertorowy jest metodą wytwarzania stali z ciekłej surówki, w zbiornikach przechylnych zwanych konwertorami, polegająca na wypalaniu węgla i innych domieszek z surówki poprzez przedmuchiwanie metalu powietrzem, mieszaniną powietrza lub innych gazów z tlenem, albo samym tlenem, bądź nadmuchiwanie tych gazów na powierzchnię ciekłego metalu. W konwertorach

tlenowych do wsadu oprócz surówki dodaje się ok. 30% złomu. Konwertorowy proces wytapiania stali jest bardzo wydajny.

-Jedynym składnikiem rafinującym jest tlen,

-Wsadem jest głównie ciekła surówka,

-Duża szybkość reakcji chemicznych w kąpieli o małym stosunku powierzchni do objętości, co minimalizuje straty ciepła,

Procesy rafinacji pozapiecowej

Procesy konwertorowe pod ciśnieniem atmosferycznym – przykładowe procesy AOD i ASM, w czasie których można realizować: odsiarczanie, odwęglanie i odtlenianie stali,Procesy konwertorowe w próżni – przykładowo proces VODC, w czasie którego można realizować; odsiarczanie, odwęglanie, odgazowanie i odtlenianie stali,

Procesy kadziowe pod ciśnieniem atmosferycznym – przykładowo proces LF, umożliwiający: odtlenianie i odsiarczanie stali, nagrzewanie elektryczne stali oraz przetrzymywanie jej w kadzi,Procesy kadziowe w próżni – przykładowo proces VOD pozwalający na odsiarczenie, odwęglenie i odtlenienie stali czy proces VAD pozwalający na odtlenienie, odgazowanie i odsiarczenie stali

Wady i zalety odlewania od góry

Zalety odlewania od góry:

Prostota, oszczędności w sprzęcie,

Mniejsze zanieczyszczenie wtrąceniami niemetalicznymi,

Większy uzysk ciekłego metalu,

Mniejsza temperatura metalu przed odlewaniem,

Korzystniej rozmieszczona jama usadowa we wlewku stali uspokojnej,

Wady odlewania od góry:

Skorupy,

Łuski,

Spiekalnia

Wielki piec

Stalownia konwertorowa

Obróbka pozapiecowa

COS

Walcowanie na zimno

Walcowanie na gorąco

Podstawowe własności odlewnicze

Lejność – zdolność do wypełniania formy i dokładnego

odtwarzania jej kształtu Skurcz odlewniczy – procentowe zmniejszenie wymiaru odlewu w stosunku do odpowiednich wymiarów modelu

Skłonność do tworzenia jam skurczowych – spowodowana

zmniejszeniem się objętości metalu podczas stygnięcia w

stanie ciekłym i podczas krzepnięcia Skłonność do tworzenia się w odlewach naprężeń wewnętrznych –

spowodowanych nierównomiernymi możliwościami swobodnego

kurczenia się metalu we wnętrzu formy

Przepływ tlenu z atmosfery do kąpieli metalowej

Przedm. metalu od dołu, kiedy to dmuch przech. przez całą objętość

metalu. Dmuch taki nosi nazwę dmuchu dolnego. W tym

spos. dysze zakryte są metalem. W konwert. z bocznym

dmuchem stosuje się przedmuch. Powierzchn. Kolejny

sposób realizacji dmuchu, to dmuch górny LD. W tym rodzaju

dmuchu przez gardziel konwert. Wprowadz. jest lanca tlenowa,

poprzez którą podawany jest czysty tlen na powierzch. kąpieli

metalowej. Z poł. dmuchu górnego dmuchu LD oraz

dolnego powstał dmuch kombinowany, przy czym lancą z góry

do konwert. wdmuchuje się tlen, natomiast od dołu za pomocą

dysz umieszczonych w dnie konwertora wdmuchuje się gaz

obojętny (azot bądź argon).

Podstawowe własności stopu odlewniczego

Kruche,

Mała plastyczność,

Odlewy o skomplikowanych kształtach,

Odlewane do form piaskowych lub kokli, grawitacyjnie lub pod ciśnieniem,

Odlewane w sposób ciągły lub półciągły,