Основные задачи при выплавке сталей. Классификация сталей. Сущность процесса агломерации. Металлургический кокс

При выплавке сталей решаются следующие основные задачи: 1.Получить сталь с узкими границами состава 2.Обеспечить минимальное включение примесей, чаще всего оксидных 3.Получить сталь или сплав с равномерной структурой по всему объему 4.Пулучить сталь с заданным размером зерна чаще всего с мелкокристаллическим размером 5.Получить сталь с равномерным распределением по всему объему фаз, образующихся при введении легирующих компонентов. Углерод в сталях при его содержании более 0,02% начинает образовывать с железом или другими элементами карбиды с собственной кристаллической решеткой. Карбиды в виде малых кристаллов выделяются по границам зерен или внутри ферритного зерна. Соединение углерода с железом называется карбидом железа или цементит. При содержании углерода более 2,14% попадает в область чугунов и в этой области выделение цементита настолько отрицательно влияет на способность Fe-C сплавов к деформированию, что придание кристаллизирующемуся металлу какой либо формы может быть осуществлено только путем литья. С как важнейший легирующий элемент сильно влияет на технологические и механические свойства сталей: -Прочность на растяжение – Предел текучести – Твердость и сопротивление износу – Свариваемость – Деформируемость.

Классификация сталей: 1.Нелегированные стали 2.Легированные 3.Стали и сплавы специального назначения. Нелегированные стали – это стали, в которых содержание легирующих элементов не превышает определенных границ. Легированные стали, в которых содержание 1 или нескольких элементов превышает верхнюю границу для нелегированных сталей. Стали и сплавы специального назначения – это стали с особыми свойствами (коррозионостойкость, жаростойкость). Сильное влияние на механические свойства оказывает содержание С. Стали с низким содержанием С называются мягкими, а с высоким – твердые. В российских стандартах каждая марка сталей имеет обозначение состоящее из букв и цифр. Первые 2 цифры указывают среднее содержание С в сотых доля %, каждый элемент в составе сталей обозначается присвоенной ему буквой, а цифры после них отражают среднее содержание элемента в %.

Чугун – называют сплав на основе железа с содержанием С более 2,14% и с другими элементами. Чугун обладает хорошими литейными свойствами и высокой износостойкостью, но является очень хрупким, его нельзя ковать, не выдерживает резких ударов. Чугун как конструкционный материал используют в виде отливок, но основная масса чугуна перерабатывается в сталь.

Исходные (сырые) материалы для производства железа и чугуна – 1.Железосодержащие материалы (железные руды, стальной и чугунный лом (скрап)) 2.Топливо и восстановители (кокс, уголь, мазут, природный газ) 3.Добавочные материалы (известняк, ферросплавы как источник легирующих материалов).  Процессы получения железа, чугуна проходят при высоких Т, поэтому все агрегаты имеют огнеупорную кладку и водяное охлаждение. Важнейшим сырым материалом является железные руды.

Типы железных руд – существует много сортов железных руд в зависимости от типа соединения железа, присутствия сопутствующих элементов, рода пустой породы. Наиболее важными являются следующие: 1.Магнетит или магнитный железняк 60-70% железа, и не содержит примесных элементов. Магнетит характеризуется высокой магнитной восприимчивостью, поэтому они пригодны для магнитного обогащения. Эти руды относятся к трудно восстановимым рудам 2.Гематит, красный железняк 55-60%, низкое содержание серы, Р. Руды относительно легко восстановимы, по структуре могут быть кусковыми или поливидными 3.Бурый железняк – железо представлено водными оксидами. Образуется при выветривании и окислении руд других типов 4.Сидерит 5.Ильменит и железистые кварциты.

Рассев, классификация и усреднение – после каждого агрегата для дробления производят рассев сыпучих материалов на классы крупности путем просеивания через одно или несколько сит. Процессы разделения сыпучих материалов на классы разной крупности – для операции грохочения в качестве грохотов применяют просеивающие поверхности с калиброванными отверстиями. В качестве просеивающей поверхности могут применяться колосниковые решетки, стержневые решета и другие конструкции. Целью классификации и грохочения является получение дробленого материала необходимой крупности. Необходимость усреднения вызывается изменчивостью состава и качества полезного ископаемого. Все способы усреднения разделяют на 2 группы: 1.Усреденение в бункерах 2.Усреднение в штабелях.