2339

Производство и обработка стали

Контрольная

Производство и промышленные технологии

Производство стали стали в кислородных конверторах, технологический процесс, схема кислородного конвертора. Литье под давлением, технологический процесс. Сварка в атмосфере защитных газов.

Русский

2013-01-06

192 KB

5 чел.

  1.  

Производство стали в кислородных конверторах

Основой конверторного получения стали является обработка жидкого чугуна газообразными окислителями. Футерован конвертор – магнезитовым или хромомагнезитовым кирпичом. Футеровка выдерживает 2000 плавок.

Конвертор имеет: горловину – 3 (в виде усеченного конуса) с леткой – 1, цилиндрическую часть – 4 и сферическое днище – 6. Нижняя часть конвертора служит ванной для металла, через горловину загружают металлошихту, 70-85% жидкий чугун, остальное лом. Сверху опускается охлаждаемая водой фурма – 2, по которой подается чистый кислород. После окончания процесса шлак сливается через горловину – 3, а металл через летку – 1, поворачиваясь вокруг своей оси на цапфах – 5.

Технологический процесс

  1.  Загружается скрап
  2.  Заливается жидкий чугун t=1320˚С. Все это занимает 5 минут
  3.  Заводится фурма, начинается продувка кислородом
  4.  При окислении примесей t повышается до 2500˚С
  5.  Продувка длится 12-20 минут.
  6.  Проводится обработка проб – 6 минут, для этого конвертор наклоняется
  7.  Выпуск стали – с одновременным раскислением и легированием (слив металла – 1, затем шлака 5-10 минут)

Таким образом, передел чугуна в сталь в кислородном конверторе емкостью 300т составляет в среднем 35-40 минут.

  1.  Литье под давлением, технологический процесс.

         Литье под давлением металлов, способ получения отливок из сплавов цветных металлов и сталей некоторых марок в пресс-формах, которые сплав заполняет с большой скоростью под высоким давлением, приобретая очертания отливки. Этим способом получают детали сантехнического оборудования, карбюраторов двигателей, алюминиевые блоки двигателей и др. Литьё производят на литейных машинах с холодной и горячей камерами прессования. Литейные формы, называются обычно Пресс-формами, изготовляют из стали. Оформляющая полость формы соответствует наружной поверхности отливки с учётом факторов, влияющих на размерную точность. Кроме того, в пресс-форму входят подвижные металлические стержни, образующие внутренние полости отливок, и выталкиватели.

Технологический процесс.

         При получении отливок на литейных машинах с холодной камерой прессования (рис., а, б) необходимое количество сплава заливается в камеру прессования вручную или заливочным дозирующим устройством. Сплав из камеры прессования под давлением прессующего поршня через литниковые каналы поступает в оформляющую полость плотно закрытой формы, излишек сплава остаётся в камере прессования в виде пресс-остатка и удаляется. После затвердевания сплава форму открывают, снимают подвижные стержни и отливка выталкивателями удаляется из формы. При получении отливок на машинах с горячей камерой прессования (рис., в) сплав из тигля нагревательной печи самотёком поступает в камеру прессования. После заполнения камеры прессования срабатывает автоматическое устройство (реле времени, настроенное на определённый интервал), а поршень начинает давить на жидкий сплав, который через обогреваемый мундштук и литниковую втулку под давлением поступает по литниковым каналам в оформляющую полость формы и кристаллизуется. Через определённое время, необходимое для образования отливки, срабатывает автоматическое устройство на раскрытие формы, и отливка удаляется выталкивателями. У полученных отливок обрубают (обрезают) заливы (облой), элементы литниковых систем, затем их очищают вручную или на машинах; если необходимо, производят термообработку.

         Для этого метода литья характерны высокая скорость прессования и большое удельное давление [30—150 Мн/м2 (300—1500 кгс/см2)] на жидкий сплав в форме. Качество отливок зависит от ряда технологических и конструктивных факторов, например выбора сплава, конструкции отливки, литниковой и вентиляционной систем, формы, стабильности температуры сплава и формы, вакуумирования формы для предупреждения образования пористости и т. д. Метод обеспечивает высокую производительность, точность размеров (3—7-й классы точности), чёткость рельефа и качество поверхности (для отливок массой до 45 кг из алюминиевых сплавов — 5—8-й классы чистоты). Производительность машин от 1 до 50 заливок в мин. Применяют многогнёздные формы, в которых за 1 заливку изготовляют более 20 деталей.

Схемы литья под давлением на машинах с камерами прессования: а — холодной горизонтальной; б — холодной вертикальной; в — горячей; 1 — плита крепления подвижной части формы; 2 — выталкиватели; 3 — подвижная матрица формы; 4 — полость формы (отливка); 5 — неподвижная матрица формы; 6 — камера прессования; 7 — прессующий поршень; 8 — пресс-остаток; 9 — тигель нагревательной передачи; 10 — обогреваемый мундштук.

  1.  Сварка в атмосфере защитных газов.

         Сварка в атмосфере защитных газов обеспечивает хорошую защиту сварочной ванны и разогретого электрода от контакта с окружающей средой.

         Вместе с тем надежность защиты определяется условиями проведения сварки – в цехе обеспечивается стабильная защита, а при монтажных работах на открытом воздухе газовая защита может быть нарушена воздушными потоками. Также велико влияние типа сварного соединения и скорости перемещения сварочной дуги.

         Защитной средой служат газы: инертные одноатомные (аргон, гелий); нейтральные двухатомные (азот, водород); углекислый газ. Распространенными являются виды сварки:  аргонодуговая и в углекислом газе. Могут применяться и смеси газов.

         Сварку в защитных газах можно вести в любых пространственных положениях, на поверхности шва отсутствуют оксиды и шлаковые включения, сварной шов получается более однородным по химическому составу. Процесс сварки достаточно производителен и экономичен, хорошо поддается автоматизации. Сваркой в защитных газах соединяют металлы толщиной от  0,1 до 100мм.

         В производственной практике находят применение следующие разновидности сварки в атмосфере защитных газов:  ручная, полуавтоматическая и автоматическая неплавящимся  или плавящимся электродами. Присадочными материалами или плавящимися электродами являются различные марки сварной проволоки.

         Сварка неплавящимся электродом ведется в среде инертных газов на постоянном токе прямой полярности, что обеспечивает высокую устойчивость процессу. Даже при большом сварочном токе электрод нагревается и расходуется сравнительно мало. При этом сварной шов формируется из металла расплавленных кромок соединяемых элементов, если толщина их не превышает

3 мм. При больших толщинах добавляется металл присадочной проволоки.

         При сварке неплавящимся электродом на переменном токе наблюдается неустойчивое горение дуги, хуже очищается поверхность сварной ванны от оксидов и даже нарушается процесс формирования шва.

         Сварка плавящимся электродом в атмосфере аргона для легко окисляющихся металлов (алюминий и магний) проводится на постоянном токе обратной полярности при высокой плотности тока. Это вызвано возможностью разрушения оксидной пленки и удаления загрязнений с поверхности свариваемых металлов за счет бомбардировки тяжелыми положительно заряженными ионами аргона.

         Наплавка в среде защитных газов, проводимая электродами, позволяет устранить недостатки наплавки под флюсом. Однако производительность наплавки в среде защитных газов ниже из-за разбрызгивания металла, что приводит к значительным потерям (от5 до 15%) металла. Капли металла налипают на токопроводящий мундштук сопла, что затрудняет подачу присадочной проволоки и газа.

         Пост для проведения сварки в защитных газах содержит следующие элементы: источник сварного тока, в случае сварки плавящимся электродом на переменном токе источник тока содержит стабилизатор горения дуги; специальную газоэлектрическую горелку, при этом при сварке графитовым электродом предусматривается механизм подачи электрода в связи с его достаточно высоким расходом; газовый баллон с редуктором и защитный щиток с кнопкой включения; автоматы и полуавтоматы.

         Аргонодуговую сварку чаще всего используют при изготовлении конструкций и аппаратуры из низко и высоколегированных сталей, титановых и алюминиевых сплавов, химически активных и тугоплавких металлов.

         Сварку в среде углекислого газа применяют для соединения углеродистых и низколегированных сталей.

Библиография

  1.  М.Е. Дриц, М.А. Москалев «Технологии конструкционных материалов и материаловедение» изд. Москва «Высшая школа» 1990.
  2.  Пляцкий В. М., Технология литья под давлением, 3 изд., М., 1957.
  3.  Беккер М. Б., Литье под давлением,2 изд., М., 1973.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24517. Способы реализации взаимных исключений путем запрещения прерываний, использования блокирующих переменных, системных вызовов 103.83 KB
  Поток при входе в критическую секцию запрещает все прерывания а при выходе из критической секции снова их разрешает. Это самый простой но и самый неэффективный способ так как опасно доверять управление системой пользовательскому потоку который может надолго занять процессор а при крахе потока в критической области крах потерпит вся система потому что прерывания никогда не будут разрешены. Для синхронизации потоков одного процесса программист может использовать глобальные блокирующие переменные к которым все потоки процесса имеют прямой...
24518. Назначение и использование семафоров 46.4 KB
  Пусть буферный пул состоит из N буферов каждый из которых может содержать одну запись рис. Для решения задачи введем три семафора: e число пустых буферов; f число заполненных буферов; b блокирующая переменная двоичный семафор используемый для обеспечения взаимного исключения при работе с разделяемыми данными в критической секции. Использование семафоров для синхронизации потоков Здесь операции Р и V имеют следующее содержание: Ре если есть свободные буферы то уменьшить их количество на 1 если нет то перейти в состояние...
24519. Взаимные блокировки процессов. Методы предотвращения, обнаружения и ликвидации тупиков 35.63 KB
  Методы предотвращения обнаружения и ликвидации тупиков. Тупиковые ситуации надо отличать от простых очередей хотя и те и другие возникают при совместном использовании ресурсов и внешне выглядят похоже: процесс приостанавливается и ждет освобождения ресурса. Проблема тупиков включает в себя решение следующих задач: предотвращение тупиков; распознавание тупиков; восстановление системы после тупиков. Другой более гибкий подход динамического предотвращения тупиков заключается в использовании определенных правил при назначении ресурсов процессам.
24520. Функции ОС по управлению памятью. Типы адресов. Преобразование адресов 40.26 KB
  Сама ОС обычно располагается в самых младших или старших адресах памяти. Функциями ОС по управлению памятью являются: отслеживание свободной и занятой памяти; выделение и освобождение памяти для процессов; вытеснение процессов из оперативной памяти на диск когда размеры основной памяти не достаточны для размещения в ней всех процессов и возвращение их в оперативную память когда в ней освобождается место; настройка адресов программы на конкретную область физической памяти. Программист при написании программы в общем случае обращается...
24521. Методы распределения памяти без использования диска (фиксированными, динамическими, перемещаемыми разделами) 83.87 KB
  Методы распределения памяти без использования диска фиксированными динамическими перемещаемыми разделами. Методы распределения памяти. Рассмотрим наиболее общие подходы к распределению памяти которые были характерны для разных периодов развития ОС. Классификация методов распределения памяти 5.
24522. Понятие виртуальной памяти, ее назначение. Свопинг 14.41 KB
  Понятие виртуальной памяти ее назначение. Понятие виртуальной памяти. Необходимым условием для того чтобы программа могла выполняться является ее нахождение в оперативной памяти. Уже давно пользователи столкнулись с проблемой размещения в памяти программ размер которых превышает имеющуюся в наличии свободную память.
24523. Страничное распределение оперативной памяти 90.7 KB
  В общем случае размер виртуального адресного пространства не является кратным размеру страницы поэтому последняя страница каждого процесса дополняется фиктивной областью. Чтобы упростить механизм преобразования адресов размер страницы обычно выбирается равным 2n: 512 1024 и т. Смежные виртуальные страницы не обязательно располагаются в смежных физических страницах. Запись таблицы называемая дескриптором страницы включает следующую информацию: номер физической страницы в которую загружена данная виртуальная страница; признак...
24524. Сегментное распределение оперативной памяти 30.45 KB
  Сегментное распределение оперативной памяти.Сегментное распределение памяти. Рассмотрим каким образом сегментное распределение памяти реализует эти возможности рис. Во время загрузки процесса система создает таблицу сегментов процесса аналогичную таблице страниц в которой для каждого сегмента указывается: начальный физический адрес сегмента в оперативной памяти; размер сегмента; права доступа; признак модификации; признак обращения к данному сегменту за последний интервал времени и т.
24525. Странично-сегментное распределение оперативной памяти 42.01 KB
  Каждый сегмент в свою очередь делится на виртуальные страницы которые нумеруются в пределах сегмента. Оперативная память делится на физические страницы. Перемещение данных между памятью и диском осуществляется не сегментами а страницами. При этом часть страниц процесса размещается в оперативной памяти а часть на диске.