Углерод и кремний. Влияние этих элементов принято рассматривать совместно, так как в обычных чугунах оба они действуют в одном направлении, хотя и с различной интенсивностью.

Интенсивность влияния элементов на положение чугуна относительно эвтектического состава характеризуется соответствующими коэффициентами в формулах для подсчета величины углеродного эквивалента и степени эвтектичности. Содержание в чугуне углерода и его форма оказывают большое влияние на величины объемной и линейной усадок.

Увеличение содержания углерода в доэвтектнческом чугуне приводит к заметному уменьшению объема усадочных раковин. Это связано с тем, что одновременно в чугуне происходит увеличение количества графита, выделяющегося при кристаллизации эвтектики. Если количество эвтектического графита составляет 1.8 %. то у чугуна усадка не наблюдается.

Дальнейшее увеличение количества эвтектического графита приводит к увеличению объема чугуна.

Изменение содержания углерода оказывает влияние и на характер усадочных пороков: чем выше содержание углерода, тем меньшее развитие имеет усадочная пористость и большее – образование концентрированных усадочных раковин.

На объем усадочных пороков значительное влияние оказывает форма графита. Пористость уменьшается при образовании междендритного и мелкого графита и увеличивается при выделении его в грубой пластинчатой форме. Объем усадочных пороков в чугуне с шаровидным графитом мало отличается от объема их в белом неграфитизированном чугуне.

При рассмотрении влияния углерода на образование пористости необходимо учитывать и содержание фосфора. В высокофосфористых чугунах, содержащих окаю 1 % фосфора, пористость увеличивается с увеличением углеродного эквивалента и количества эвтектического графита.

30.Производство стали в кислородных конвертерах.

Кислородно-конвертерный процесс – выплавка стали из жидкого чугуна в конвертере с основной футеровкой и продувкой кислородом через водоохлаждаемую фурму.

Кислородный конвертер – сосуд грушевидной формы из стального листа, футерованный основным кирпичом.

Вместимость конвертера – 130…350 т жидкого чугуна. В процессе работы конвертер может поворачиваться на 360 ⁰ для загрузки скрапа, заливки чугуна, слива стали и шлака.

Шихтовыми материалами кислородно-конвертерного процесса являются жидкий передельный чугун, стальной лом (не более 30%), известь для наведения шлака, железная руда, а также боксит и плавиковый шпат для разжижения шлака.

После очередной плавки стали выпускное отверстие заделывают огнеупорной массой и осматривают футеровку, ремонтируют.

Перед плавкой конвертер наклоняют, с помощью завалочных машин загружают скрап рис. (2.3.а), заливают чугун при температуре 1250…1400 ⁰C (рис. 2.3.б).

После этого конвертер поворачивают в рабочее положение (рис. 2.3.в), внутрь вводят охлаждаемую фурму и через не¨ подают кислород под давлением 0,9…1,4 МПа. Одновременно с началом продувки загружают известь, боксит, железную руду. Кислород проникает в металл, вызывает его циркуляцию в конвертере и перемешивание со шлаком. Под фурмой развивается температура 2400 ⁰C. В зоне контакта кислородной струи с металлом окисляется железо. Оксид железа растворяется в шлаке и металле, обогащая металл кислородом. Растворенный кислород окисляет кремний, марганец, углерод в металле, и их содержание падает. Происходит разогрев металла теплотой, выделяющейся при окислении.

Фосфор удаляется в начале продувки ванны кислородом, когда ее температура невысока (содержание фосфора в чугуне не должно превышать 0,15 %). При повышенном содержании фосфора для его удаления необходимо сливать шлак и наводить новый, что снижает производительность конвертера.

Сера удаляется в течение всей плавки (содержание серы в чугуне должно быть до 0,07 %).

Подачу кислорода заканчивают, когда содержание углерода в металле соответствует заданному. После этого конвертер поворачивают и выпускают

сталь в ковш (рис. 2.3.г), где раскисляют осаждающим методом

ферромарганцем, ферросилицием и алюминием, затем сливают шлак (рис. 2.3.д).

В кислородных конвертерах выплавляют стали с различным содержанием углерода, кипящие и спокойные, а также низколегированные стали. Легирующие элементы в расплавленном виде вводят в ковш перед выпуском в него стали.

Плавка в конвертерах вместимостью 130…300 т заканчивается через 25…30 минут.

Производство стали в мартеновских печах

Мартеновская печь (рис.2.2.) по устройству и принципу работы является пламенной отражательной регенеративной печью. В плавильном пространстве сжигается газообразное

Топливо или мазут. Высокая температура для получения стали в расплавленном состоянии обеспечивается регенерацией тепла печных газов.