Получение стали

В промышленности сталь получают путем использования передельной чугунной основы. Обычно металл образуется при освобождении некоторых углеродных частей с помощью окисления. Сталь - это соединение углерода и железа, причем количество первого элемента не превышает 2%.

В соответствии с химическим составом сталь бывает легированной и углеродистой. Сталь считается одним из основных продуктов черной металлургии.

Самый распространенный метод по получению стали - это кислородно-конверторный, согласно которому расплавленный чугун тщательно продувается и сжимается кислородом. Для использования данного способа необходим конвертер и футерованный доломит, смешиваемый с небольшим количеством смолы.

 

 

 

Под влиянием давления кислород начинает попадать в конвертер через его горловину. Для того чтобы образовывались шлаки, связывающие фосфор, внутрь конвертера перед плавкой добавляется известь. В том случае, если чугунные примеси начнут взаимодействовать с кислородом, то они будут окисляться и выделять большое количество тепла. В результате, если снижается содержание примесей, то у металла увеличивается температура и на продолжительное время он остается в жидком виде.

От общего количества используемого кислорода и времени продувки зависит итоговое содержание углерода. Обычно продолжительность продувки не превышает 20 минут. Как только этот процесс завершен, то конвертор изменяет свое положение под определенным углом, и сталь распределяется по формам.

При помощи конвертора кислородного типа можно обеспечить выполнение экономичного способа получения стали. Этот металл будет содержать небольшое количество азота и фосфора.

 

 

 

Метод бессемерования

При бессемеровании чугуна удается получать сталь без использования топлива. В данном случае обработка чугуна осуществляется с помощью продувки воздушными массами, которые проходят сквозь него в овальный сосуд. При окислении шихта доводится до нужной температуры, зависящей от компонентов, входящих в сырье. Если производить выдувание шихты, то в верхней части конвертера начинает появляться сильное пламя и это все продолжается около 25 минут. Вот только это время практически невозможно контролировать процесс.

Многие отдают предпочтение мартеновскому процессу получения металла, так как здесь все решают экономические факторы.

 

 

 

В таком способе сталь получается с помощью окислительной плавки материалов, в состав которых входит железо. Это может быть чугун, стальной лом, железная руда и так далее. В шихте мартеновской печи выделяется металлическая часть и неметаллическая. Главный источник углерода - это чугун, который может быть использован в жидком виде или же, как чушки. Этот компонент обеспечивает нормальный ход всего мартеновского процесса.

 

Соотношение лома и чугуна бывает разным, причем это зависит от вида самого процесса, экономического состояния и выплавляемой марки стали. В роли раскислителя и легирующей добавки выступает ферросплав и абсолютно чистый металл, то есть никель или алюминий. Для мартеновского производства используют железную руду и специальный агломерат, причем эти компоненты являются окислителями. Также они могут выполнять роль флюса, с помощью которого удается ускорить формирование активных шлаков. Довольно часто окислителем выступает окалин. Помимо этого, в образовании шлака принимают участие бокситы, известняковые породы и шпат.

 

 

 

Данный способ получил свое широкое распространение ближе к концу 19 века, а процветание его длилось до второй половины 20 века. В конце 20 века мартеновский способ начали заменять на кислородно-конверторный.

Необходимое количество тепла, принимающего участие в процессе, можно получить от электрических дуг, которые располагаются возле угольных электродов и металлических ванн. Чтобы удалить лишний фосфор следует сделать так, чтобы шихта, имеющая в своем составе градуированный стальной лом, начала расплавляться пол воздействием окисленных шлаков. Нечистые шлаки можно убирать с помощью наклона печи. Оставшиеся продукты рекомендуется применять для того, чтобы устранять серу и металлические диоксиды. Благодаря такому методу достигается максимальная степень очищения, а сталь высокого качества изготавливается под влиянием довольно высокой температуры.

 

 

 

Как правило, данный метод предпочитают применять для получения высоколегированной стали, которая бывает нержавеющей, жаростойкой и быстрорежущей.

Продувку с помощью кислорода нужно использовать лишь в тех случаях, когда требуется убрать весь углерод. Важно помнить о том, что количество азота в стальном металле не может быть более 0,008%, причем это характерно для мартеновского способа.