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

25923. Промежуточные реле. Указательные реле. Принцип работы. Область применения 22.5 KB
  Промежуточные реле. Указательные реле. Реле промежуточные предназначены для коммутации электрических нагрузок в цепях переменного и постоянного тока в схемах устройств релейной защиты противоаварийной и системной автоматики электроэнергетических объектов промышленной аппаратуре различного назначения и являются комплектующими изделиями. Могут использоваться в качестве вспомогательных реле в цепях постоянного тока.
25924. Магнитоуправляемые герметизированные контакты (герконы). Сухие язычковые герконы. Смоченные (жидкометаллические) язычковые герконы. Герконовые реле. Конструктивные особенности. Область применения 21 KB
  Герконовые реле. МК помещенный в герметизированный баллон называется герконом Герконовые реле могут содержать один или несколько МК; одну или несколько обмоток или шин; поляризующие постоянные магниты ПМ; дополнительные ферромагнитные детали играющие роль магнитопровода кожуха магн. На основе МК создают и многоцепные реле располагая например в обмотке несколько коммутационных элементов. Существуют конструкции герконовых реле и с внешним по отношению к обмотке расположением МК.
25925. Контроллеры, командоаппараты, реостаты. Определения. Область применения 33 KB
  КОМАНДОАППАРАТ электрический аппарат для различного рода переключений электрических цепей в системах управления объектами или технологическими процессами. Простейшие командоаппараты кнопки управления концевые выключатели контроллеры. Командоаппараты предназначены для автоамтического дистационного управления электроприводами в качестве путевых конечных выключателей где требуется особая точность и надежность управления.Командоаппараты рассчитаны для работы в цепях управления постоянного тока напряжением до 440 В и до 380 В переменного...
25927. Контакторы электромагнитные. Назначение контакторов. Контакторы постоянного и переменного тока. Конструктивные особенности. Выбор контакторов 42 KB
  Контакторы постоянного и переменного тока. Классификация электромагнитных контакторов Общепромышленные контакторы классифицируются: по роду тока главной цепи и цепи управления включающей катушки постоянного переменного постоянного и переменного тока; по числу главных полюсов от 1 до 5; по номинальному току главной цепи от 15 до 4800 А; по номинальному напряжению главной цепи: от 27 до 2000 В постоянного тока; от 110 до 1600 В переменного тока частотой 50 60 500 1000 2400 8000 10 000 Гц; по номинальному напряжению включающей...
25928. Магнитные пускатели. Назначение пускателей. Схема включения. Выбор пускателей 24.5 KB
  Магнитные пускатели. Характеристики пускателей Современные магнитные пускатели классифицируются: по назначению нереверсивные реверсивные наличию или отсутствию тепловых реле и кнопок управления степени защиты от воздействия окружающей среды уровням коммутируемых токов рабочему напряжению катушки. Магнитные пускатели применяются для управления электрическими нагрузками в диапазоне мощностей от 75 до 80 кВт. Чаще всего пускатели располагают максимальной защитой от перегрузок недопустимой продолжительности и от токов повышенной...
25929. Виды щелей дугогасительных устройств. Перемещение дуги под воздействием магнитного поля. Гашение дуги с помощью дугогасительной решетки. Виды дугогасительных решеток 33 KB
  Перемещение дуги под воздействием магнитного поля. Гашение дуги с помощью дугогасительной решетки. Дугогасительное устройство узел высоковольтного выключателя предназначенный для гашения электрической дуги которая возникает на контактах выключателя при размыкании цепи. Гашение дуги в Д.
25930. Способы гашения электрической дуги. Область применения 47.5 KB
  Способы гашения электрической дуги. Способы гашения дуги в коммутационных аппаратах до 1 кВ. Удлинение дуги при быстром расхождении контактов: чем длинее дуга тем большее напряжение необходимо для ее существования. Деление длинной дуги на ряд коротких дуг.
25931. Разъединители. Назначение. Конструктивное исполнение. Принцип действия. Условия выбора 31.5 KB
  Разъединители аппараты которые предназначены для включения и отключения участков электрических цепей под напряжением при отсутствии нагрузочного тока. Разъединитель и механизм его привода должны надежно удерживаться во включенном положении при протекании тока К3. Как мы уже говорили они должны надежно работать при номинальном режиме а также при перегрузках и сквозных токах короткого замыкания. При больших токах контакты выполняют из нескольких до восьми параллельных пластин.