Контрольная работа по «Технологии конструкционных материалов»

Рис. 2. Схема технологии  производства стали в конвертере:

А – завалка скрапа; б – заливка чугуна; в –  загрузка шлакообразующих материалов; г – продувка металла кислородом;  д – выпуск стали через летку; е – слив шлака через горловину.

Можно выделить три основных периода в конвертерном производстве стали: загрузку шихтовых материалов, продувку кислородом и выпуск плавки. Загрузку конвертера обычно начинают с завалки металлолома из специальных лотков с помощью завалочной машины. Для этого конвертер наклоняют в положение. Затем в конвертер заливается чугун, рис.26. После этого конвертер возвращают н вертикальное положение и начинают добавку шлакообразующих материалов (главным образом, извести) рис.2в. Одновременно в конвертер опускают кислородную фурму и начинают продувку техническим кислородом, По ходу продувки продолжают добавку шлакообразующих.

Высокая интенсивность  продувки кислородом обеспечивает циркуляцию металла и его перемешивание  со шлаком. Длительность продувки составляет 12…16 мин. Окончание продувки определяется по количеству введенного кислорода с учетом количества и состава шихтовых материалов.

Температура расплава в  первые минуты продувки практически не изменяется, так как все тепло, выделяющееся в результате окислительных реакций, расходуется на плавление металлолома. После окончания его плавления наблюдается непрерывное повышение температуры расплава. После окончания продувки кислородную фурму поднимают и в металл сверху (параллельно кислородной фурме) вводят зонд для автоматического отбора пробы на экспресс-анализ и измерения температуры. Если состав металла и его температура соответствуют требованиям, приступают к выпуску плавки, если нет—производят корректировку состава. В том случае, если анализ показал повышенное (по сравнению с маркой стали) содержание углерода или недостаточную температуру, то производят додувку плавки. Если же содержание углерода ниже требуемого, в ковш вместе с выпускаемым металлом добавляют графит или молотый кокс в необходимых количествах.

Выпуск плавки производят в специальный сталеразливочный ковш через летку,. В ходе выпуска стремятся полностью исключить попадания в ковш вместе с металлом конвертерного шлака. А для предотвращения быстрого охлаждения металла в ковше туда добавляют специальную теплоизолирующую смесь или синтетический шлак. Кроме того, при необходимости в ковш по ходу выпуска стали добавляют раскислители ц легирующие. Конвертерный шлак сливают в шлаковую чашу.

Качество стали в  первую очередь определяется содержанием вредных примесей, таких как фосфор и сера, поступающих вместе с чугуном; водород и азот, попадающих в металл с ломом и из атмосферы. Благоприятные условия рафинирования стали в конвертере и отсутствие в процессе производства контакта с водородом и азотом позволяют производить сталь самого высокого качества.

Для получения качественной стали используют машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

Преимущества непрерывной  разливки стали по сравнению с  разливкой в изложницы огромны. Если при разливке стали в изложницы возвращается в переплав 20... 30 % стали, то при непрерывной разливке эта величина не превышает 5%. Иначе говоря, перевод разливки в изложницы на непрерывную разливку позволяет на каждой тонне стали сэкономить от 100 до 200 кг металла. В отличие от разливки в изложницы при непрерывной разливке получают не слиток, а заготовку и, следовательно, нет необходимости иметь в составе завода цеха по прокатке заготовки из слитка.

В металлургической практике под сортовой заготовкой принято  понимать продукт металлургического производства в виде стальной балки квадратного, прямоугольного или круглого сечения (максимальный размер меньшей стороны не более 180-200 мм), полученной при разливке на МНЛЗ или путем прокатки из слитка на блюминге. В дальнейшем сортовая заготовка используется в качестве исходной заготовки для прокатки на различные профили (круг, арматура, квадрат, швеллер, двутавр и пр.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1. Общий вид сортовой МНЛЗ

 

Исходную заготовку  круглого сечения подвергают горячему прокату в соответствии с ГОСТ 2590-88. В нашем случае конечный продукт будет иметь диаметр 82мм , длину 2м, класс точности (В)-обычной точности массой 83кг для получения таких размеров следует использовать стан 650. Процесс горячего проката состоит из нагрева исходной заготовки больше температуры реклестализации и протягиванию ее через вращающиеся валки в результате чего диаметр заготовки уменьшается а длинна увеличивается. Одновременно с прокатом может проходить нарезка на определенные куски. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема проката профиля  круглого сечения 
Изготовление вала

 

После проката заготовку  для вала следует подвергнуть  термообработке по следующей схеме

Закалка: нагрев до 860°C →охлаждение в масле.

Отпуск: нагрев до 500°C→охлаждение в воде.

 

      Окончательную обработку до требуемых размеров l=200 D=80 следует проводить токарным способом для этих целей подойдут токарно винторезный станок ДИП-300 или современные аналоги

Литература

 

1. Справочник технолога машиностроителя./ Под редакцией А.Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. – М .: Машиностроение, 1985.- Т.1,2.
2. Горбацевич А.Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения:- 4-е изд., перераб. и доп.- Выш. школа, 1983, ил.
3. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник - М.: Машиностроение, Ленинград, 1983год.
4. Михайлов А.В. Методическое указание «Определение операционных размеров механической обработки в условиях серийного производства»

Тольятти, 1992год.

5. Справочник конструктора-машиностроителя/  Анурьев В.И., - М.:

Машиностроение, 2001. – Т.1,2,3.