Системы современных технологий

Шихтовые материалы основного мартеновского процесса состоят, как и при других сталеплавильных процессах, из металлической части (чугун, металлический лом, раскислители, легирующие) и неметаллической части (железная руда, мартеновский агломерат, известняк, известь, боксит).

Чугун может применятся в жидком виде или в чушках. Соотношение количества чугуна и стального лома в шихте может быть различным в зависимости от процесса, выплавляемых марок стали и  экономических условий.

2.2.4. Электросталеплавильный способ

     Электросталеплавильное производство - это получение качественных и высококачественных сталей в электрических печах, обладающих существенными преимуществами по сравнению с другими сталеплавильными агрегатами.

Выплавка стали в электропечах основана на использовании электроэнергии для нагрева металла. Тепло в электропечах выделяется в результате преобразовании электроэнергии в тепловую при горении электрической дуги либо в специальных нагревательных элементах, либо за счет возбуждения вихревых токов.

В отличие от конвертерного и мартеновского процессов выделение тепла в электропечах не связанно с потреблением окислителя. Поэтому электроплавку можно вести в любой среде - окислительной, восстановительной, нейтральной и в широком диапазоне давлений - в условиях вакуума, атмосферного или избыточного давления. Электросталь, предназначенную для дальнейшего передела, выплавляют, главным образом в дуговых печах с основной футеровкой и в индукционных печах.

«Рис. 4. Схема рабочего пространства дуговой электропечи».

1 – куполообразный свод; 2 – стенки; 3 – желоб; 4 – сталевыпускное отверстие;
5 – электрическая дуга; 6 – сферический под; 7 – рабочее окно; 8 – заслонка; 9 – электроды.

     Дуговые печи бывают различной емкости (до 250 т) и с трансформаторами мощностью до 125 тысяч киловатт.

     Источником тепла в дуговой печи является электрическая дуга, возникающая между электродами и жидким металлом или шихтой при приложении к электродам электрического тока необходимой силы. Дуга представляет собой поток электронов, ионизированных газов и паров металла и шлака. Температура электрической дуги превышает 3000о С. Дуга, как известно, может возникать при постоянном и постоянном токе. Дуговые печи работают на переменном токе. При горении дуги между электродом и металлической шихтой в первый период плавки, когда катодом является электрод, дуга горит, т. к. пространство между электродом и шихтой ионизируется за счет испускания электронов с нагретого конца электрода. При перемене полярности, когда катодом становится шихта - металл, дуга гаснет, т. к. в начале плавки металл еще не нагрет и его температура недостаточна для эмиссии электронов. При последующей перемене полярности дуга вновь возникает, поэтому в начальный период плавки дуга горит прерывисто, неспокойно.

     После расплавления шихты, когда ванна покрывает ровным слоем шлака, дуга стабилизируется и горит ровно.

2.2.5. Затвердевание и строение стальных слитков

     Процесс затвердевания стального слитка и образование кристаллической структуры в нем был рассмотрен выше. Необходимо добавить, что строение слитка определяется не только условиями охлаждения, но и степенью раскисления. По этому признаку стали делятся на кипящие, спокойные и полуспокойные.

     Кипящей называют сталь, не полностью раскисленную в печи. Ее раскисление продолжается в изложнице за счет взаимодействия оксида железа FeO с углеродом. Образующийся при этом оксид углерода СО выделяется из ста держит неметаллических примесей, обладает высокой пластичностью.

«Рис.5. Схематическое изображение сталей».

а - кипящей, б - спокойной, в - полуспокойной

Спокойную сталь получают при полном раскислении металла в печи и ковше (рис. 12, б). Такая сталь затвердевает без выделения газов, в слитке образуется плотная структура, а усадочная раковина концентрируется в верхней части, что значительно уменьшает выход годного металла.

Полуспокойная сталь получается при раскислении ферромарганцем и недостаточным количеством ферросилиция или алюминия. В этом случае слиток не имеет концентрированной усадочной раковины, в нижней части он обычно имеет строение спокойной, а в верхней — кипящей стали (рис. 12,в). Такая сталь по качеству и стоимости является промежуточной между кипящей и спокойной.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. «Классификация технологических систем» можно сделать выводы:

- организационные структуры управления являются от­ражением структур технологических систем;

- технологические связи первичны относительно органи­зационных;

- технологические процессы и их системы строятся по своим законам, организация и управление производством призваны обеспечить их функционирование и развитие.

2. Единой мировой классификации сталей нет.  В зависимости от способа производства, химического состава, структуры, назначения и качества стали классифицируют: по назначению, по качеству, по химическому составу, по характеру застывания стали в изложницах, по характеру производства.

     Основными способами производства стали являются:

- Шлаки сталеплавильных процессов;

-  Конверторный способ;

-  Мартеновский способ;

- Электросталеплавильный способ;

- Затвердевание и строение стальных слитков.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Аносов, Ю.М. Основы отраслевых технологий и организация производства / Ю.М. Аносов, Л.И. Бекренев. – СПб.: Политехника, 2002. – 312 с.

2. Васильева, И.Н. Экономические основы технологического развития: Учебное пособие для студентов вузов / И.Н. Васильева. – М.: Банки и биржи; ЮНИТИ, 1995. – 160 с.

3. Воскобойников, В.Г., Кудрин, В.А., Якушев, А.М. Общая металлургия.- М.: Металлургия, 1985. – 285 с.

4. Гинберг, А.М. Технологии важнейших отраслей промышленности: учеб. пособие для эконом. вузов  А.М. Гинберг, Б.А. Хохлов, И.П. Дрякина. – М.: Высш.шк., 1985. – 496 с.

5. Дворцин, М.Д.  Основы теорий научно-технического развития произ­водства. - М.: Изд. МИНХ им. Г.В.Плеханова, 1988. – 126 с.

6. Основы технологий важнейших отраслей промышленности часть 1-ая./ под ред. И.В. Ченцова: – Минск: «Высшая школа», 1989. – 257 с.

[1] Организационно – экономические проблемы НТП /Под ред. Бялковской В.С. - М.: Высшая школа, 1990. -  С.13.

[2] Там же. С.47.