Розробка технології виробництва феровольфраму 72

Міністерство  освіти та науки України

  Запорізька  державна інженерна академія

  Металургійний факультет

  Кафедра МЧМ 
 
 

Курсова робота

  На  тему: «Розробка технології виробництва феровольфраму 72»

  З курсу: «Теорія та технологія феросплавного  виробництва» 
 

  Виконав:                                                                                    ст.гр. МЧ-07-1д

                                                                                    Сігута Р.М. 

  Комісія:                                                                         cт. викл.  Мосейко Ю.В.

                                                                к.т.н. доц.  Козачков О.І.

                                                                              ас.Кіріченко О.Г. 
 

  м. Запоріжжя, 2011р.

  Запорізька державна інженерна академія

  Кафедра МЧМ

  Дисципліна: «Теорія та технологія феросплавного  виробництва»

  Спеціальність МЧ

  Курс 4     Група МЧ-07-1д   Семестр 8

  Завдання 

  На  курсову роботу студента

  Сігута Родіон Миколайович

1. Тема роботи: «Розробка технології виробництва феровольфраму 72»
2. Строки здачі студентом закінченої роботи_______________
3. Вхідні данні до роботи: технологія ФВ72, апаратурно-технологічна схема
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки   зміст додається
5. Дата видачі завдання__________________________________

 
 
 
 

  Студент                                                        Сігута Р.М.

  Керівник                                                      Мосейко Ю.В. 
 
 

  Реферат

  Курсова робота включає:  28 сторінок,   1   таблиць,   6 рисунків,    4 літературних джерел. 

  Мета  даної курсової роботи  - ознайомитися з методикою розрахунків шихти  з матеріальним балансом, з технологією  виробництва ФВ72, з якостями даного сплаву, та техніко-економічними показниками.  
 
 

  ФЕРОВОЛЬФРАМ, ШИХТА, ШЛАК, ПЛАВКА НА БЛОК,  ШЕЄЛІТ, РУДА, ЗАЛІЗНА СТРУЖКА, ОСАДЖУВАЧ. 
 
 
 
 
 
 
 

  Зміст

Реферат…………………………………………………………………………….3

Введення ……………………………………………………………………..……5

1. Призначення сплаву, сфери застосування і вимоги, що пред'являються до нього. ……………………………………….. ………………………………….... 6  
2. Вплив легуючого елементу феросплаву на якість сталі ……………………….7
3. Физико-хімічні властивості елемента і його з'єднань………………………..…8
4. Огляд відомих способів виплавки, їх особливості, агрегати для проведення, недоліки…………………………………………………………………………..15
5. Вибір  і обгрунтування оптимального способу виробництва………………..21
6. Физико-хімічні основи виробництва сплаву за оптимальною технологією …………………………………………………………………………………….22
7. Техніко-экономічні показники ………………………………………….……...24
8. Раціональне використання відходів ……………………………………………25
9. Аппаратурно-технологічна схема…………………………................................26
10. Розрахунок ……………………………………………………………………...27
11. Висновки………………………………………………………………………....27
12. Перелік літератури……………………………………………………………...28

 
 
 
 
 
 
 

  Введення

  Феросплавами називаються сплави заліза з різними елементами Періодичної системи елементів Д.І Менделєєва.

  Одним з них є ферровольфрам  його застосовують для легування сталей і кольорових металів. У даній курсовій роботові розглядається технологія виробництва ферровольфраму 72, агрегати, способи і умови проведення плавки,  які задовольняють не лише технико–економічні показникі здобуття даного сплаву, але і його якісні характеристики. Вказані вимоги які пред'являються до даного сплаву, і так само його властивості. Розглянуті  физико-хімічні особливості вольфраму і його з'єднань.  Описані властивості якими володіє сталь при введенні в неї ферровольфраму.

  На  цій підставі представлена апаратурно-технологічна схема, яка дає найповніше уявлення про технологію всього процесу, і агрегатного оформлення.

  По  закінченню всієї роботи зроблені висновки. 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Призначення  сплаву, сфера застосування, вимоги до якості  продукції          

     Вимоги за якістю продукції ФВ72 обумовлені у відповідності з ДСТУ і ТУ 17293-93. У відповідність з цим хімічний склад ФВ72 має вигляд приведений в таблиці 1.

Таблиця 1- Хімічний склад ФВ72.

 

     Феровольфрам - є одним з найважливіших легуючих елементів при виробництві спеціальних марок сталі. Присадка вольфраму в сталь, у вигляді феровольфраму, затримує ріст зерна й при нагріванні створює дрібнозернисту структуру, підвищує твердість, опір розриву й межа пружності й сприяє збереженню високої твердості й стійкості мікроструктури при підвищених температурах. Його виготовляють дробленим у шматках квадратних гнізд, що проходять через сітку з розмірами, 100х100 мм. Він поставляється впакованим у сталеві барабани, дерев'яні ящики або спеціальні контейнери.

     Феровольфрам  підвищує межа міцності й границя  текучості стали при незначнім  зменшенні подовження, підвищує твердість  і зносостійкість. Поліпшує механічні властивості стали при підвищених температурах, теплостійкість і стійкість проти відпустки.

     Феровольфрам  є головним легуючим елементом сталей для інструментів гарячої обробки й швидкорізальних сталей [1].  

2.Вплив  легуючого елемента на якість стали

     Вольфрам входить до складу сталей різного призначення. З його присутністю в сплаві зв'язане підвищення тимчасового опору й границі текучості металу, збільшення твердості й зносостійкості, підвищення теплостійкості й стійкості проти відпустки. Високолеговані вольфрамом сталі й сплави призначені для виготовлення високопродуктивних різців, що обробляють метал при високих температурах. В інструментальних сталях вольфрам використовують для штампів, висаджаючих пуансонів і інших виробів. Вольфрам підвищує межі міцності й плинності сталі при незначнім зменшенні відносного подовження, підвищує твердість і зносостійкість її. Особливо важливо позитивний вплив вольфраму на механічні властивості сталей при підвищених температурах, підвищення теплостійкості й стійкості проти відпустки, тому вольфрам є головним легуючим елементом сталей для інструментів гарячої обробки й швидкорізальних сталей. Вітчизняний феровольфрам відповідає найвищим вимогам. Таким чином феровольфрам вводять в більшості випадків для виготовлення швидкоріжучих і інструментальних сталей. Але одними з найважливіших факторів являються жаростійкість й стійкість проти відпустки, які надають можливість виплавляння сталей різноманітного  хімічного складу. Як вище було сказано, феровольфрам застосовують в основному для виплавляння інструментальних і швидкорізальних сталей, але широке його застосування зафіксовано в основних марках нержавіючої,жаростійкої і корозійностійкої сталі, оскільки він має невід’ємні властивості які впливають на якість сталей [2].  
 
 
 
 

3.Фiзико-хімічні властивості елемента, його з'єднань і сплавів

     Вольфрам  – метал ясно-сірого кольору. У  нього найвища температура плавлення  серед усіх відомих елементів, крім вуглецю. Значення даного показника  становить приблизно від 3387 до 3422 градусів Цельсія. Вольфрам має відмінні механічні якості при досягненні високих температур, серед усіх металів вольфрам має найменше значення такого показника, як коефіцієнт розширення.

     Вольфрам  – це один з найважчих металів, його щільність становить 19250 кг/м3. Метал має кубічну об'ємно центровану решітку параметр а = 0,31589 нм. При температурі 0 градусів Цельсія електропровідність вольфраму становить усього 28% від значення того ж показника в срібла (срібло – проводить струм краще будь-якого іншого металу). Чистий вольфрам дуже легко піддається обробці, але в чистому виді він зустрічається рідко, частіше він має домішки вуглецю й кисню, за рахунок чого й одержує свою всім відому твердість. Електричний опір металу при температурі 20 градусів Цельсія залишає 5,5*10-4, при температурі 2700 градусів по Цельсія - 90,4*10-4.Від усіх інших металів вольфрам відрізняється особливою тугоплавкістю, вагою й твердістю. Щільність даного металу майже у два рази більше чому в того ж свинцю, а точніше в 1, 7 рази. Але от атомна маса елемента навпаки нижче й становить 184 проти 207.Значення модулів розтягання й стиску у вольфраму незвичайно високий, величезний опір температурної повзучості, метал має високу електро- і теплопровідністю. У вольфраму досить високий коефіцієнт електронної емісії, який можна суттєво поліпшити шляхом сплавки елемента з оксидами деяких інших металів.

     Колір одержуваного вольфраму більшою  мірою залежить від методу його одержання. Сплавлений вольфрам – це блискучий  метал сірого кольору, який зовні багато в чому нагадує собою платину. Вольфрамовий порошок може бути сірим, темно-сірим і навіть чорним: чим менше зерна порошку, тем він буде темніше.

     Вольфрам  має високу стійкість: при кімнатній  температурі він не змінюється на повітрі; при досягненні температури червоного розжарювання, метал починає повільно окиснитися, виділяючи ангідрид вольфрамової кислоти. Вольфрам майже не розчинний у сарною, плавикової й соляний кислотах. У царській горілці й азотній кислоті метал окисниться з поверхні. Перебуваючи в суміші плавикової й азотної кислоти, вольфрам розчиняється, утворюючи при  цьому вольфрамову кислоту. Із усіх сполук вольфраму найбільшу практичну користь несуть: вольфрамовий ангідрид або триоксид вольфраму, перекиси із загальною формулою ME2WOX, вольфромати, сполуки з вуглецем, сіркою й галогенами.