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

8220. Педагогика как наука. Ее предмет, задачи, отрасли педагогического знания, связь педагогики с другими науками 15.54 KB
  Педагогика как наука. Ее предмет, задачи, отрасли педагогического знания, связь педагогики с другими науками. Объектом науки является человек. Предметом изучения педагогики как науки является процесс и одновременно результат взаимодействия человека ...
8221. Методы научно-педагогических исследований. Раскройте одну из методик изучения проблемы обучения или воспитания 14.68 KB
  Методы научно-педагогических исследований. Раскройте одну из методик изучения проблемы обучения или воспитания. Метод - это способ изучения ситуации. Методология - учение о принципах, формах, способах научной деятельности. Методы: теоретич...
8222. Личность как педагогическая категория. Сущность развития. Факторы формирования личности 14.6 KB
  Личность как педагогическая категория. Сущность развития. Факторы формирования личности. Личность - человек, обладающий набором качеств, помогающих ему раскрыться в обществе. Развитие личности происходит по 3 направлениям: биологическому, психо...
8223. Педагогические возможности общения и различных видов деятельности 18.19 KB
  Педагогические возможности общения и различных видов деятельности. ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБЩЕНИЕ - общение между педагогом и учащимся, в ходе которого педагог решает учебные, воспитательные и личностно- развивающиеся задачи психологическое пространство, в...
8224. Основные направления развития и модернизации образования в России на современном этапе 15.77 KB
  Основные направления развития и модернизации образования в России на современном этапе. Необходимость:1) диктуется устаревшим и перегруженным содержанием школьного образования. 2) Не отвечает требованиям времени. 3) Неготовность ученика найти для се...
8225. Педагогический процесс: сущность, закономерности и принципы 24.99 KB
  Педагогический процесс: сущность, закономерности и принципы Процесс обучения - это движение по пути познания, от незнания к знанию, от неполного и неточного знания к более полному и точному. В процессе обучения накапливаются знания, формируются...
8226. Характеристика современного процесса обучения: сущность, противоречия, закономерности 15.66 KB
  Характеристика современного процесса обучения: сущность, противоречия, закономерности. Обучение - это совокупность последовательных и взаимосвязанных действий учителя и учащегося, направленных на сознательное и прочное усвоение системы знаний, ...
8227. Характеристика принципов обучения, их реализация на уроках 15.43 KB
  Характеристика принципов обучения, их реализация на уроках. Обучение - это общение, в процессе которого происходит усвоение общественно-исторического опыта, освоение деятельностью, лежащей в основе формирования личности. Принцип - исходное...
8228. Государственный образовательный стандарт: базовая, вариативная, дополнительная составляющие 17.47 KB
  Государственный образовательный стандарт: базовая, вариативная, дополнительная составляющие Содержание образования отвечает на вопрос чему учить. это знание основ наук, умение применять их на практике, навыки, опыт творческой деятельности...