Способи рафінування металів
Переплавну процеси об'єднані в особливу групу спеціальної електрометалургії - вторинні рафинирующие процеси. Спільними для них є переплав витрачаються заготовок (електродів), крапельний перенесення металу, що переплавляється, послідовна кристалізація його в водоохолоджуваному кристаллизаторе. У всіх цих процесах використовується електричний джерело тепла, під дією якого метал плавиться. У той же час вторинні рафинирующие процеси розрізняються характером перетворення електричної енергії в теплову, наявністю або відсутністю вакууму і шлаку в плавильному просторі і рядом інших особливостей.
Джерелом нагріву при БДII є енергія дугового розряду, при ЕЛІ - енергія електронного променя, при ЕШП - тепло, що виділяється при проходженні струму через шлак, при ИДИ - низькотемпературна плазма, температура якої коливається в межах 5000. 30000 К.
Електрошлаковий переплав - вітчизняний спосіб поліпшення якості сталей і сплавів, розроблений в 1952- 1952 рр. в Інституті електрозварювання ім. Є.О. Патона АН УРСР. Він широко застосовується для виробництва шарікоподшипникових, швидкорізальних, нержавіючих, теплостійких, жаротривких сталей і жароміцних сплавів. В останні роки спосіб ЕШП почали інтенсивно розвивати за кордоном, проте до теперішнього часу пріоритет в розвинених капіталістичних країнах належить вакуумно-дугового переплаву (ВДП). В значно меншій мірі за кордоном і вУкаіни використовується електронно-променевий переплав (ЕЛП).
Плазменно-дугового переплав, так само як і електрошлаковий переплав. - вітчизняний спосіб вторинного рафінування сталі. Перший злиток методом ИДИ отриманий в 1963 р в Інституті електрозварювання ім. ВО. Патона АН УРСР. У створенні та розробці методу плазменно-дугового переплаву активну участь взяли Інститут металургії ім. А.А. Байкова АН СРСР, Московський інститут сталі і сплавів, а також ряд інших організацій, в тому числі і металургійних підприємств. Вітчизняні розробки в області плазменно-дугового переплаву займають чільні позиції, що підтверджується патентуванням способу і обладнання ПДП в розвинених країнах. Зарубіжні фірми виявляють інтерес до зазначеного виду переплавки і працюють над технологічними схемами переплавки і створенням потужних плазмотронів.
До початку 90-х років минулого століття на вітчизняних підприємствах налічувалося близько 120 печей ЕШП, 70 печей ВДП, 3 печі ЕЛП і 3 печі ПДП. Па печах ЕШП виробляли близько 400. 450 тис. Т сталі. ВДП - 100. 110 тис. Т. В даний час в усьому світі тільки методом ЕШП виробляють близько 800. 900 тис. Т сталі з щорічним приростом 10%. Виплавка металу методами спсцелектрометаллургіі становить 15% від обсягу виплавки електросталі і продовжує нарощуватися.
Основними способами, що дозволяють отримувати дуже чисті стали і сплави методами спецелектрометалургії, є:
- плавка в вакуумі;
- вплив на метал плазмовою дугою;
- вторинний переплав металу в кристалізатор.
Вакуум використовується в процесах ВІП, ВДП, ВПП і ЕЛП, плазма в процесах ВІН. ПІ, ИДИ. вторинний рафінуючі переплав - в процесах ВДП, ВПП, ЕЛП, ЕШП і ИДИ.
Розвиток таких галузей техніки, як авіакосмічна, атомна, енергетична і ряду інших, багато в чому визначається станом і технічним рівнем виробництва легованих сталей і сплавів, здатних працювати в найрізноманітніших умовах.На сучасному ринку високоякісних сталей постійно зростає попит на продукцію, що відповідає найсуворішим вимогам щодо мінімізації вмісту вуглецю і шкідливих домішок, тому у всьому світі збільшуються обсяги випуску вакуумированной стали.
Крім того традиційними методами виплавки і розливання в ряді випадків не можна отримати метал необхідної якості. Взаємодія рідкої дива в процесі виплавки і розливання з вогнетривкими матеріалами, шлаком і атмосферою неминуче призводить до значного забруднення металу неметалевими включеннями і газами. Затвердіння металу в чавунних виливницях супроводжується дефектами кристаллизационного (усадочні раковини, пористість, тріщини і т.д.) і ліквационноє походження.
Тому виникла необхідність застосування спеціалізованих методів, що відносяться до Переплавну процесам, які об'єднують в особливу групу спеціальної електрометалургії - вторинні рафинирующие процеси.
Аналіз представлених перепланих процесів показав, що найбільш перспективними методами є ЕШП, ЕЛП, ВДП і ЕЛП. Застосування даних методів значно розширює номенклатуру сталей, які піддаються переробці, і технологічні можливості подальших переділів.
Список використаних джерел
2) Гольдштейн, М.І. Спеціальні стали: підручник для вузів [Текст] / М.І. Гольдштейн, Грачов С.В. Векслер Ю.Г. М. Металургія, 1985. 408 с.
3) Габріелян, Д. І. Прецизійні сплави [Текст] / Д.І. Габріелян. М. Металургія, 1972. 104 с.
6) Соколов, Г.А. Позапічної рафінування сталі [Текст] / Г.А. Соколов. М. Металургія, 1977.
7) Кудрін, В.А. Технологія отримання якісної сталі [Текст] // В.А. Кудрін, В.М. Парма. М: Металургія, 1984. 320 с.
8) Поволоцький, Д. Я.Електрометаллургія сталі та феросплавів [Текст] / Д.Я. Поволоцький, В. Е.Рощін, М. А. Рисс і ін. М. Металургія, 1984. 568с.
11) Альперович, М.Є. Вакуумний дугового переплав та його економічна ефективність / М.Є. Альперович. М. Металургія, 1979. 235 с.
12) Донський, А.В. Електроплазменние процеси і установки в машинобудуванні [Текст] / А.В. Донський, В.С. Клубнікін. Л. «Машинобудування», ЛВ, 1979. 221 с.
Розміщено на Allbest.ru
подібні документи
Теоретичні процеси вогневого рафінування міді. Розрахунки сировини, техніко-економічні показники. Вибір складу чорнової міді. Фізико-хімічні принципи і реакції процесу плавки. Термодинамічні закономірності процесу окисного рафінування.
Державні стандарти на шихтові матеріали і продукцію лиття. Вибір обладнання та способу рафінування металу. Опис конструкції міксера. Можливі види шлюбу, способи їх усунення. Вимоги безпеки при обслуговуванні обладнання.
Гідрометалургійні способи отримання кольорових металів в металургійній промисловості. Процес отримання металу високої чистоти з допомогою розчинів. Відомості про алюміній, сировина для глинозему, отримання алюмінатних-лужного розчину з бокситів.
Розрахунок показників електролітичного рафінування анодної міді з використанням безосновной технології. Складання матеріального, електричного і теплового балансу. Опис характеристик обладнання. Обчислення собівартості виготовлення катода.
Що таке сталь. Класифікація конструкційних сталей за хімічним складом і якістю. Приклади маркування стали. Схеми і способи розливання сталі, їх переваги і недоліки. Основні способи обробки металів тиском, особливості їх застосування.
Поняття металу, електронна будова та фізико-хімічні властивості кольорових і чорних металів. Характеристика залізних, тугоплавких і уранових металів. Опис рідкоземельних, лужних, легких, благородних і легкоплавких металів, їх використання.
Розгляд впливу домішок на фізичні властивості міді (електроопір і пластичність), а також впливу електролізу на якість мідних катодів. Розгляд питань проведення процедури реєстрації мідних катодів на Лондонській біржі металів.
В роботі розглядається питання фізико-хімічних процесів виробництва чорних металів на прикладі діяльності МК "Азовсталь". Два технологічних прийому. Обробка металу твердими жужільними сумішами. Методи продувки. Аргонокіслородная продування.