Строение слитка спокойной и кипящей стали.

Структура слитка имеет некоторые особенности. Спокойная сталь, которая перед разливкой обязательно раскисляют. Слитки застывают спокойно и имеют плотную структуру. Такая сталь превосходит кипящую свойствами, себестоимость ее выше. На стенках и на дне изложницы образован тонкий слой мелких кристаллов ориентированных в разные стороны, в дальнейшем скорость отвода тепла снижается. Здесь образуется зона столбчатых кристаллов крупного размера. По мере роста крупные дендритов направленный теплоотвод в центральные частях слитка ослабевает, и в этой зоне растут кристаллы в разных направлениях и имеют большие размеры.В нижней части слитка образуется зона средних разноориентированых кристаллов. При затвердевании в верхней части слитка образуется усадочная раковина. Причина усадки стали вследствие разности плотностей жидкого и твердого металла. Здесь же есть всплывающие неметаллические включения, частицы шпака и газовые пузыри.Кипящая сталь, эту сталь не раскисляют, поэтому она содержит повышенную концентрацию растворенного кислорода, а структура слитка получается пузыристой. При обжимки металла пузыри свариваются, и получается плотный металл. Структура слитка со стенками изложницы образуется тонкая плотная корка без пузырей. Образуется дентридные кристаллы главные оси которых направлены перпендикулярно к стенкам изложницы, кроме того образуется корка. Часть пузырей успевает всплыть, а остальные остаются вжатыми между осями дендритов, приобретают вытянутую форму от полярности слитка к центру. Кипение стали в изложнице искусственно прерывают, накрывая крышкой и выделения газа прекращается. В центральной части слитка пузыри уже не могут подниматься вверх остается на том же месте и приобретают округлую сферическую форму.Усадочная раковина в слитке кипящей стали не образуется. Ее объем распределяется по многочисленным газовый пузырям. Важный фактором получения качественного проката из кипящей стали является толщина корки.При прокате корка не должна разрываться и пузыри не должны открываться наружу, так как при этом окисляется их внутренняя поверхность. Полу спокойная сталь - эту сталь частично раскисляют перед разливкой.

 15) Способы повышения качества стали

Кипящая сталь, эту сталь не раскисляют, поэтому она содержит повышенную концентрацию растворенного кислорода, а структура слитка получается пузыристой. При обжимки металла пузыри свариваются, и получается плотный металл. Структура слитка со стенками изложницы образуется тонкая плотная корка без пузырей. Кипение стали в изложнице искусственно прерывают, накрывая крышкой выделения газа прекращается. В центральной части слитка пузыри уже не могут подниматься вверх остается на том же месте и приобретают округлую сферическую форму.Усадочная раковина в слитке кипящей стали не образуется. Ее объем распределяется по многочисленным газовый пузырям. Важным фактором получения качественного проката из кипящей стали является толщина корки. При прокате корка не должна разрываться и пузыри не должны открываться наружу, так как при этом окисляется их внутренняя поверхность. Полу спокойная сталь - эту сталь частично раскисляют перед разливкой.Кипение имеет место, но протекает более спокойно. Слиток полуспокойной стали имеет в нижней части структуру спокойной стали, а в верхней части кипящей.Слитки получаются более плотными, чем слитки кипящей стали.В последнее время идет увеличение выпуска полуспокойной стали, которая, обладая в основном свойствами спокойной стали и дешевле ее, но производство такой стали требует более точной технологии раскисления. Обработка металла синтетическим шлаком заключается в следующем. Синтетический шлак небольшого количества выплавляют в электропечи и заливают в ковш. В этот же ковш затем заливают сталь. При перемешивании стали и шлака поверхность их взаимодействия резко возрастает и реакции между ними протекают гораздо быстрее, чем в плавильной печи. Благодаря этому а также низкому содержанию оксида железа в шлаке сталь обработанная таким способом содержит меньше серы, кислорода и неметаллических включений.Вакуумную дегазацию проводят для уменьшения содержания в металле газов и неметаллических включений. Вакуумирование стали производят в ковше при переливе из ковша в ковш, при заливке в изложницу. Для вакуумирования в ковше жидкой сталью помещают в камеру закрываются герметичной крышкой. Вакуумными насосами в камере создается разрежение до остаточного давления. При понижении давления неметаллические включения всплывают, в результате чего содержание их в стали снижается.Электрошлаковый переплав перенос капель металла через основной шлак способствует их активному взаимодействию удалению из металла серы неметаллических включений и растворенных газов, вакуумнодуговой переплав применяют в целях удаления из металла газов и неметаллических включений. Процесс осуществляют в вакуумные дуговых печах с расходуемым электродом. В зависимости от требований расходуемый электрод изготавливают из слитка механической обработкой. При подачи электричества между расходуемым электродом катодом и анодом возникает дуга после чего идет расплавление.

Производство меди.

Медь один из важнейших металлов, является главным материалом в электро и радиотехнике в нашей области используется сплавы латуни и бронзы. Медь в природе находится в виде сернистых соединений и самородной металлической меди. Руды медный колчедан и медный блеск. Многие руды являются полиметаллическими и содержат кроме меди никель, цинк, свинец и другие элементы, до 90% меди получают пирометаллургическим способом и гидрометаллургическим. Гидрометаллургический - получение меди путем ее выщелачивания слабым раствором серной кислоты и последующим выделением металлической меди из раствора. Пирометаллургический способ состоит обогащение медных руд. Производится методом флотации. Основан на использовании различной смачиваемости меди содержащих частиц пустой породы. В ванну машины подают смесь измельченной руды, воды и специальных реактивов образующих на поверхности металлосодержащих частиц, не смачиваемые водой. И продувают сжатым воздухом. В результате энергичного перемещения вокруг частиц руды возникает пузырьки воздуха. Они всплывают и увлекают с собой метало содержащие частицы на поверхности ванны образуется слой пены. Пену сушат и получают медные концентраты.2) окислительный обжиг.Сущность: мелкоизмельченные частицы концентратора окисляют в присутствии кислорода. Сульфиды окисляются, и содержание серы понижается почти в 2 раза. Полученные газы улавливаются, очищаются и используются в производстве серной кислоты, 3) ппавка производится в плавильных отражательные печах. Получение черновой меди путем продувки расплавительного шгейна воздухом в специальные горизонтальных конверторах. Электрохимическое рафинирование проводят в ваннах для электролиза. Анод из меди огневого районирования, а катод из тонких листов чистой меди.

Производство алюминия.

Алюминиевые руды - бокситы, нефелины, алуниты, каолины. Самые важные бокситы. Технологический процес производства алюминия на три этала 1) бокситы прокаливают и измельчают после этого пульпу загружают в автоклав - это герметичный стальной сосуд, При температуре и давлении руда в автоклаве взаимодействует с NaOH и получают AL203 2) получение металлического алюминия в результате электролиза, где глинозем растворяется в расплавленном криолите, процесс проводят в ваннах называемых электролизами. В результате на поверхности катода ионы алюминия восстанавливаются до металла, который собирается на дне ванны. Полученный жидкий алюминий выпускают через летку (отверстие) 3) районирование - для получения жидкого алюминия проводят рафинирование 2- мя способами 1- метод хлорирования- этот способ состоит в продувке алюминия хлором 2-электрический способ рафинирования применяют для получения алюминия высокой чистоты анодом служит подлежащий очистке алюминий, а катодом пластина чистого алюминия В результате могут получать алюминий степенью чистоты 99.999 %