Корзина
+38(099) 276-76-75
+38(098) 276-76-75
+38(093) 276-76-75
Металлопрокат по оптимальной цене
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или физического лица-предпринимателя.
Корзина

Производство стали

С железом человек познакомился еще в каменном веке, это было метеоритное железо. Первым методом обработки данного материала стала холодная ковка. Позже было обнаружено самородное железо и его плавка в пламени костров. Это натолкнуло на мысль переработки сталей литьем. А позже, методом проб и ошибок люди научились выплавлять сталь из окисной руда.
Производство стали включает два основных этапа: восстановление руды до чугуна и выжигание из чугуна лишнего углерода. Процесс восстановления железа из его оксидов протекает в доменной печи – домне. Там происходит окисление углерода кокса за счет кислорода воздуха (иногда обогащенного кислородом до содержания около 20-25%) до оксида углерода СО, так известного как угарный газ. Поднимаясь по жерлу печи, угарный газ взаимодействует с рудой и новыми порциями кокса, при этом происходит постепенный переход кислорода руды к углероду кокса с образованием преимущественно угарного газа. Смесь угарного газа, диоксида углерода и азота выходит из домны. В былые времена эту смесь газов просто выпускали в атмосферу, сегодня сжигают в специальных печах для получения энергии.
Восстановленное железо насыщается углеродом до содержания 3 – 6%, то есть, переходит в чугун. Такие материалы весьма непрочны и могут применяться лишь для литья малоответственных деталей (при содержании углерода 2,1 – 4,0%). Более высокое содержание углерода придает чугуны хрупкость на уровне стекла, такой чугун называют белым, или предельными и превращают в сталь.


Для получения стали следует выжечь лишний углерод и удалить вредные примеси стали, которые придают сталям хрупкость и снижают усталостную прочность. Выжигание лишнего углерода изначально производили при проковке раскаленной стали на воздухе и периодическом прокаливании в горне. В Арабских странах практиковалось спекание чугунов с некоторым количеством руды для получения так называемого “губчатого железа”, которое затем так же, проковывали на воздухе. Позже были изобретены отражательные Пудлинговые печи, которые позволили ускорить процесс в несколько раз, снизив трудозатраты.
Наибольший прогресс наметился в середине 19-го века, когда были созданы воздушные конвертеры Бессемера и Томаса. Они позволили почти в сотню раз ускорить процесс со снижение трудозатрат на порядки. Это уменьшило стоимость сталей и стимулировало развитие научно-технического прогресса.
Для удаления вредных примесей сталей используют флюсы, чаще всего это оксид кальция (жженая известь), реже полисиликаты. Флюсы связывают вредные примеси в нерастворимые в сталях легкоплавкие соли, которые всплывают на поверхность стали как пенка на молоке, в конце процесса конверсии эти соли сливают. После застывания, данная фракция становится всем нам известным шлаком. Шлак кислородных конвертеров используют для выделения ряда редких металлов, для удобрения полей и для производства шлакоблочных строительных материалов и цементов.
В конце 19-го века в промышленность массово внедряли процессы ректификации при высоком давлении, в том числе, разгонку воздуха. Это позволило применять кислород для конверсии сталей. Нижний подвод (борботирование) заменили на верхний подвод окислителя (дутье через фурму). Использование кислорода не только упростило устройство конвертеров и снизило содержание азота в сталях, но и интенсифицировало процесс конверсии. Для удаления остатков кислорода, попавших в сталь в виде включений оксидов железа в пограничные прослойки между структурными кристаллитами феррита, а так же, для доведения содержания углерода до заданного значения, стали использовать ферросплавы. Ферросплавы – это белые чугуны с высоким содержанием какого-либо легирующего компонента, чаще всего кремния или марганца, реже хрома, молибдена, титана и др. металлов.

Предыдущие статьи