Для переработки в сталь используется: Переработка чугуна в сталь

Основные принципы переработки металлолома, этапы и технологии

Производство металлопроката и готовой продукции из стали разных марок основано на использовании качественного сырья. Кроме добычи и переплавки руды, материал можно получить из металлолома. Сбором и переработкой бывших в употреблении стальных изделий, стружки занимаются крупные и небольшие предприятия, индивидуальные предприниматели и частные лица.

Соблюдение технологического процесса при переработке металлолома, применение современных технологий и оборудования позволяет получить качественную сталь с широким диапазоном использования. По своим характеристикам материал не отличается от металла, полученного при переплавке руды. Заготовки используются в машино- и приборостроении, производстве металлоконструкций, изделий различного назначения.

Переработка металлолома выгодна по следующим причинам:

• для государства переплавка лома позволяет сократить расходование природных ресурсов;
• снижаются энергетические затраты и расходы на получение стали;
• экологическая обстановка улучшается, так как сокращается количество вредных выбросов;
• переработать лом и получить качественное сырье можно значительно быстрее, чем при добыче руды и ее переплавке.

Экономическая составляющая является определяющей. Объем переработки лома ежегодно увеличивается, аналогично совершенствуются технологические процессы, появляются новые области применения вторсырья.

Этапы переработки металлолома

Перспективы увеличения объемов переработки лома очевидны. Для российских и зарубежных предприятий такой подход становится все более актуальным. Кроме чермета, активно развиваются технологии переработки цветных металлов. Подобное сырье содержится в батареях и аккумуляторах, бытовых приборах. Технические возможности предприятий позволяют выделять ценное сырье из приборов и использовать его повторно.

Стандартная технология переработки металлического лома состоит из последовательных этапов:

• на стадии приема первичные пункты взвешивают металлолом и производят оплату;
• сортировка подразумевает распределение металлолома по виду и профилю;
• для удобства транспортировки и переработки материал режется на отдельные фрагменты;
• очистка от примесей является обязательным условием получения качественного сырья;
• завершающим этапом является переплавка, полученный металлопрокат может использоваться повторно.

Оптимальным вариантом работы считается прием лома с одновременной сортировкой. Такой подход существенно сокращает трудозатраты и ускоряет технологический процесс переработки. Отдельные фирмы не всегда качественно сортируют лом, в результате на переплавку поступает металл с примесями.

Полный цикл переработки на одном предприятии является лучшим вариантом. Компания занимается приемом первичного сырья и поставляет клиентам готовый металлопрокат. Предприятие заинтересовано в получении качественной продукции, поэтому тщательно следит за соблюдением технологии. В законодательстве прописано требование радиационного контроля лома. Сырье проверяется на этапе приема, предпродажной подготовки и перед реализацией.

Сортировка

Поэтапный подход к переработке лома позволяет получить сырье высокого качества. Основное внимание уделяется я стадии сортировки. В разные стопки должны попадать черные и цветные металлы. Другими задачами сотрудников предприятия на данном этапе считаются:

• сортировка металлолома по габаритным размерам;
• выделение лома по химическим свойствам;
• исключение из сырья мусора и примесей, необходимое для получения качественной стали.

Автоматизация процесса сортировки, несмотря на высокую стоимость оборудования, быстро окупается. Такой эффект достигается за счет увеличения скорости сортировки и исключения человеческого фактора.

Сортировка по габаритам и удаление мусора понятны любому человеку. Отделение разных по химическому составу материалов осуществляется по 28 показателям, в первую очередь оценивается содержание в сырье углеродных веществ.

Резка и раскройка металла

Обязательным этапом переработки считается резка и раскрой лома. Крупные металлические изделия необходимо измельчить для удобства транспортировки и переработки. Для этого применяются мощные ножницы и технология плазменной резки. Существуют технические требования к размеру заготовок, которые должны выполняться.

Использование мощных прессов позволяет уплотнить мелкие детали в бруски прямоугольной формы. За счет высокого давления рабочих механизмов бруски уменьшаются в размерах, одновременно возрастает их плотность.

После пакетирования заготовки направляются на дальнейшую переработку.

Очистка металлолома

На следующем этапе бруски направляются в специальную камеру и подвергаются процессу дробления на мелкие фракции. Технология позволяет удалить грязь, мусор, пыль, неметаллические элементы. Специальный сепаратор подает струю воздуха высокого давления. Металлические элементы остаются в камере, а весь мусор выдувается наружу.

Также активно используется магнитный сепаратор. При прохождении по ленте дробленого сырья, магнит притягивает металлические элементы. Немагнитные фракции сбрасываются в накопитель. Мощность магнита регулируется в зависимости от типа стали.

Переплавка

Отсортированное и измельченное сырье переплавляется в специальных печах. Далее металл поступает в механические или гидравлические установки, где прессуется в брикеты. Такая форма также определяется удобством транспортировки, хранения и использования.

Печи для переработки лома могут быть плазменными или электрическими. Оборудование первого типа стоит дешевле, но обладают меньшим КПД. Электрические модели более производительны, но уровень безопасности для персонала ниже.

При переплавке из металла удаляются такие компоненты, как фосфор, кремний и сера. При переработке в сталь добавляются хром, ванадий, кобальт, никель для повышения прочности и долговечности материала.

Где применяется вторичный металл

Вторичное сырье активно приобретается компаниями, производящими проволоку и металлическую тару. Также востребовано сырье при изготовлении металлоконструкций в строительстве, для использования в машиностроении.

Заготовки из лома используются предприятиями, изготавливающими металлопрокат, метизы, конечную продукцию из разных марок стали. По своим характеристикам сталь из вторсырья и руды практически идентична, поэтому ограничения на использование заготовок из лома минимальны.

Оборудование для переработки металлолома

Большие габариты и объем перерабатываемого вторсырья определяет размеры цехов. На предприятиях используются мощные, грузоподъемные механизмы, автокраны и другие системы. Для сортировки, измельчения и переплавки используются следующие виды оборудования:

• дозаторы и перегружатели, с помощью которых сырье перемещается для дальнейшей обработки;
• дробильное оборудование, измельчители и сепараторы разделяют металл на мелкие фракции;
• для реки и раскроя используются такие приборы, как ножницы гидравлического типа, оборудование газовой резки, прессовые станки;
• специальные камеры и прессы позволяют получить компактные пакеты лома, пригодные для дальнейшей переработки;
• с помощью аллигаторных ножниц нарезаются в нужный размер трубы, арматура, армированные провода.

Для предприятий, занимающихся переработкой лома в больших объемах, оптимальным вариантом является приобретение мини-завода. Технические возможности такого комплекта делают возможным переплавку любого лома, объем произведенного сырья может достигать 1 млн. тонн и более за год.

Проблемы при переработке металлолома

Несмотря на экономическую эффективность существующей технологии, переработка металлолома имеет свои сложности. Основной проблемой считается большое количество отходов. При использовании газовых резаков невозвратные потери достигают 3-5 процентов. Использование более совершенных технологий снижает объем отходов, но оборудование стоит значительно дороже.

Сортировка металлолома предполагает выделение больших площадей. Соответственно пункты приема и цеха сортировки должны иметь соответствующую площадь и высоту. Остальные проблемы являются незначительными и не сказываются на росте популярности переработки вторсырья. Выгоды от переплавки лома существенно перевешивают недостатки и сложности.

Переработка чугуна в сталь.

В настоящее время применяется два главных способа переработки чугуна в сталь. Оба они основаны на окислении содержащихся в чугуне примесей.

Бессемеровский способ заключается в продувании сквозь расплавленный чугун сильной струи воздуха. Бессемерование производится в огромных стальных грушевидных сосудах, так называемых конверторах, выложенных внутри кирпичом из керамзита и вмещают до 40-50 т чугуна. Конвертор может вращаться на горизонтальных цапфах при помощи зубчатого колеса. Ко дну конвектора, в котором находится много мелких отверстий, приделана воздушная камера для нагнетания воздуха. Конвектор наполняют расплавленным чугуном, а в воздушную камеру нагнетают воздух. Проходя через отверстия в дне конвертора, воздух пронизывает всю массу чугуна и окисляет примеси. Прежде всего, выгорает, переходя в шлак, кремний и марганец, затем уже углерод. Весь процесс бессемерования продолжается 19-20 мин, после чего конвектор можно опорожнить, повернув его отверстием вниз. Бессемеровским способом получают сталь, содержащую менее 0,3% углерода. Если желают получить сталь с большим содержанием углерода, то или заканчивают продувание воздуха раньше, пока еще не весь углерод выгорел, или прибавляют в конвектор к полученной стали некоторое количество богатого углеродом чугуна и еще некоторое время продувают воздух для перемешивания.

Сталь-сплав железа с углеродом, при содержании углерода до 1,5%. Сущность конверторного способа получения стали заключается в том, что через жидкий чугун, залитый в конвертор (сосуд грушевидной формы), снизу вдувается воздух, благодаря чему выгорают углерод и другие примеси чугуна. Готовый металл выливают в ковш и разливают в специальные формы, называемые изложницами.

Конверторный способ получения стали обладает рядом преимуществ: высокой производительностью (длительность плавки 30— 40 мин), компактностью и простотой устройства, отсутствием потребности в топливе для процесса. Поэтому стоимость конверторной стали невысока. Однако конверторная сталь не применяется для ответственных конструкций из-за повышенного содержания в ней азота, окислов железа и фосфора, ухудшающих ее качество. Если вместо воздуха при продувке жидкого чугуна используется кислород, то получают сталь по качеству не ниже мартеновской. Конверторная сталь применяется для изготовления проволоки, мелких строительных профилей, сварных’труб, болтов, мягкой кровельной и листовой стали.

Конвертор представляет собой сосуд грушевидной формы. Верхнюю часть называют козырьком или шлемом. Она имеет горловину, через которую жидкий чугун и сливают сталь и шлак. Средняя часть имеет цилиндрическую форму. В нижней части есть приставное днище, которое по мере износа заменяют новым. К днищу присоединена воздушная коробка, в которую поступает сжатый воздух. Емкость современных конвекторов равна 60 – 100 т. и более, а давление воздушного дутья 0,3-1,35 Мн/м. Количество воздуха необходимого для переработки 1 т чугуна, составляет 350 кубометров. Перед заливкой чугуна конвектор поворачивают до горизонтального положения, при котором отверстия фурм оказываются выше уровня залитого чугуна. Затем его медленно возвращают в вертикальное положение и одновременно подают дутье, не позволяющее металлу проникать через отверстия фурм в воздушную коробку. В процессе продувки воздухом жидкого чугуна выгорают кремний, марганец, углерод и частично

Рисунок 2

железо. При достижении необходимой концентрации углерода конвектор возвращают в горизонтальное положение и прекращают подачу воздуха. Готовый металл раскисляют и выливают в ковш.

В зависимости от химического состава стали делятся на углеродистые и легированные.

В состав углеродистой стали кроме углерода входит небольшое количество постоянных примесей, попадающих в нее при выплавке. Главным элементом, определяющим свойства углеродистой стали, является углерод. Он повышает твердость, упругость, прочность, уменьшает пластичность и сопротивление ударным нагрузкам.

Кремний и марганец в небольшом количестве особого влияния на свойства стали не оказывают. Сера и фосфор считаются вредными примесями. Сера вызывает красноломкость, хрупкость при высоких температурах, уменьшает коррозионную стойкость. Фосфор увеличивает хрупкость и хладноломкость стали, т. е. хрупкость при обычных температурах. Однако в определенных дозах они необходимы для получения специальных свойств стали.

Легирующие элементы оказывают разностороннее влияние на свойства стали, например, хром повышает твердость и коррозионную стойкость; вольфрам увеличивает твердость и красностойкость; молибден увеличивает красностойкость, прочность и сопротивление окислению при высоких температурах; марганец при содержании свыше 1 % увеличивает твердость, износостойкость, стойкость против ударных нагрузок.

По назначению легированная сталь делится на три группы: конструкционную, инструментальную и сталь с особыми физическими и химическими свойствами.

Широкое применение в металлообработке имеет один из видов инструментальной легированной стали — быстрорежущая сталь. Главные достоинства этой стали — твердость и красностойкость (она не теряет твердости до 600°С). Легирующими элементами в ней служат вольфрам (в количестве не менее 6%), хром (не менее 4%), а также кобальт, ванадий, молибден. Содержание углерода 0,7—1,1%.

К сталям с особыми физическими свойствами относятся: магнитная и немагнитная стали, сталь, обладающая высоким электрическим сопротивлением, и сталь с особыми тепловыми свойствами.

Особые физические и химические свойства сталей достигаются главным образом благодаря введению в них различных легирующих элементов. Например, стойкость против коррозии обеспечивается введением в нержавеющую сталь не менее 12% хрома.

Руководство по процессам и технологиям производства стали

Мохаммад АБ

Мохаммад АБ

Инспектор/Экспедитор по контролю качества в Khouzestan Steel Company (KSC) — Holdings; SSPE Тегеран (Иран) / Внештатный инспектор GCC

Опубликовано 8 ноября 2017 г.

+ Подписаться

Сталь дает жизнь замыслам человечества. На протяжении веков он оставался непобедимым металлом, но как его очищать и перерабатывать? В чем разница между чугуном и нержавеющей сталью и каковы основные сплавы стали?

Сталь обеспечивает жизнь проектам человечества. На протяжении веков он оставался непобедимым металлом, но как его очищать и перерабатывать? В чем разница между чугуном и нержавеющей сталью и каковы основные сплавы стали?

• «Сильный, как сталь» — обычное сравнение, которое вы слышите каждый день. Сталь является основным товаром, используемым в нашей повседневной жизни, от металлических ложек на нашем столе до автомобилей, на которых мы ездим. Применение стали огромно. Он доступен в различных легированных формах для удовлетворения различных потребностей. Некоторые из важных применений стали включают:

1. В форме низкоуглеродистой стали находит применение в строительстве, например при строительстве мостов.

2. В форме легированной стали он находит применение в производстве шестерен и валов, а также используется для обработки самой стали, когда она легируется хромом и другими элементами для получения быстрорежущей стали.

• Сталь в основном перерабатывается из железной руды, добытой глубоко под землей. Железная руда является матерью всех форм железа, доступных в мире. Железная руда выплавляется для получения чугуна, сырой и самой чистой формы железа. Чугун обычно распространяется в виде слитков. Затем чугун смешивают с другими элементами, такими как углерод, хром и т. д., для получения таких материалов, как чугун, сталь и легированная сталь.
• Металлургические заводы отделяют чугун от железной руды. Сталь получают различными процессами, такими как тигельный, бессемеровский, мартеновский и электрический процессы. Дальнейшие отрасли промышленности, такие как литейные или кузнечные цеха, обеспечивают формы и улучшают механические свойства материала путем добавления элементов к основной форме железа — чугуну.

Различные виды железа или стали

Железо является основой для многих различных видов продукции. Железо подразделяется на чугун и легированную сталь, что также может ввести в заблуждение многих инженеров. Литое или серое железо — это одна из форм железа, которое отливается в форму путем переплавки чугуна, за исключением того, что в нем содержится более высокий процент углерода. Чугун, как правило, имеет лучшую прочность на сжатие и хорошие возможности гашения вибрации по сравнению с аналогами из стали. Легированная сталь в основном представляет собой железо, смешанное с различными элементами, чтобы обеспечить улучшенные механические свойства и возможности термообработки.

Методы производства стальных компонентов

Сталь может быть произведена литьем или ковкой. Разница между литьем и ковкой заключается в том, что и здесь механические параметры литой и кованой стали различаются. Преимущество литой стали заключается в том, что она производится сложной формы благодаря процессу литья. Кроме того, очень высока вероятность возникновения дефектов внутри литой стали, таких как пузыри, перекосы, усадка и т. д., что является недостатком литой стали. С другой стороны, кованая сталь очень хороша по механическим параметрам и лишена внутренних дефектов. Кованая сталь не может быть изготовлена ​​в сложных формах, но может быть изготовлена ​​​​правильной формы, такой как круглые или плоские. Кузнечное дело — это еще один тип производства стальных компонентов, которые довольно малы. Кузнечное дело в основном используется при изготовлении мелких инструментов, подков и антиквариата 

Термическая обработка стали

Механические свойства стали можно контролировать с помощью ее термообработки или отжига. Деталь из термообработанной стали относительно прочнее и жестче, а также обладает лучшей износостойкостью. Некоторые виды термической обработки, такие как отжиг, необходимы для того, чтобы сделать компонент пригодным для механической обработки или обработки.

Переработка стали

Ежедневно утилизируется множество изделий из стали. (У России огромные запасы, оставшиеся со времен холодной войны. В 2007 году они переработали 37 миллионов тонн.) От маленьких степлерных штифтов до огромных кораблей — все должно быть утилизировано по истечении срока его службы. Сталь составляет основную часть почти всех вычищенных предметов. Металлолом можно снова использовать; существует возможность вторичной переработки стали и ее повторного использования. Огромные куски стали разбиваются на более мелкие, снова переплавляются и превращаются в слитки. Эти слитки могут быть использованы в дальнейшем для различных других применений. Переработка стали не только экономит добычу металла, но и сохраняет окружающую среду.

Металлургия. Современные методы выплавки железной руды

Крупномасштабная выплавка железной руды проводилась в различных типах доменных печей со времен промышленной революции, при этом основные ингредиенты кокса, железной руды и известняка оставались неизменными и загружались в доменная печь, из которой расплавленный чугун разливается в формы.

Введение в процесс плавки железной руды и стали

Железная руда добывается традиционным способом открытой или подземной добычи и транспортировки руды на место подготовки поверхности, где она измельчается, промывается и транспортируется на плавильный завод.

Здесь руда помещается в доменную печь вместе с известняком и коксом и подвергается продувке горячим воздухом и нагреву, который превращает руду в расплавленное железо. Его сливают со дна печи в формы, известные как чушки, и дают затвердеть в чугун.

Этот чугун перерабатывается в кованое железо или перерабатывается в сталь несколькими способами.

Это первая статья из серии о металлургии, в которой мы рассмотрим переработку железной руды в различные марки стали. Мы начинаем с добычи и подготовки железной руды и отправки ее на плавильный завод.

Добыча железной руды

• Добыча железной руды была процветающей отраслью во многих частях мира, где плавильные заводы располагались как можно ближе к рудникам. Однако по мере того, как более крупные рудники, на которых шла более эффективная добыча руды с более высоким содержанием железа, стали эффективными, более мелкие рудники отошли на второй план.
• Четыре рудника с наибольшим объемом добычи железной руды находятся в Китае, Австралии, США и Южной Африке.
• Существует две отдельные категории добычи железной руды: открытая добыча, такая как открытая или открытая разработка, и подземная добыча.
• На поверхностных фабриках по переработке железной руды железная руда проходит через дробилки и шаровые мельницы, чтобы раздробить ее до однородного и более пригодного для переработки размера, а затем промывается остатком, идущим в хвосты.
• Руда транспортируется на различные плавильные заводы, расположенные на месте или на другом конце света, с помощью больших сухогрузов, используемых для перевозки руды по морю.

Процесс плавки железной руды с использованием современных доменных печей.

• Хотя основные компоненты доменной печи для добычи железной руды мало изменились за последние сто лет или около того, сами печи были модернизированы для повышения эффективности и чистоты железа и стали.
• Печь имеет более эффективную форму для автоматизации, при этом содержание железной руды, известняка и кокса тщательно измеряется, транспортируется и загружается в печь сверху через специально разработанные газонепроницаемые клапаны. Высокотемпературный воздух с температурой выше 1000°С (который можно нагреть отходящими газами из топки, подобно экономайзеру котла) подается в нижнюю часть топки через несколько фурм.
• Кокс используется в качестве топлива для получения высоких температур, необходимых для плавки руды в доменной печи. Он производит CO, который добавляет тепло, а также действует как восстановитель, удаляя кислород из руды.
• Известняк используется в качестве флюса для отделения пустой породы от расплавленной железной руды, скопившегося шлака и расплавленного железа, выпускаемого из двух леток на дне печи. Шлак направляется в зону утилизации, а расплавленный чугун направляется в формы, известные как чушки, где он затвердевает в чугун и передается на следующую стадию обработки.

Преобразование чугуна в кованое железо и сталь.

• Чугун может быть дополнительно очищен для производства стали или кованого железа. Оба эти метода снижают содержание углерода в чугуне, что, в свою очередь, снижает хрупкость металлов.

Процесс производства кованого железа

• Кованое железо производится путем дробления чугуна с помощью молотков с механическим приводом на заводе по производству кованого железа. Этот процесс подготавливает его к следующему этапу, который представляет собой нагрев и ковку желаемых конструкций и форм из кованого железа.
• Раньше это было искусством кузнеца, но теперь оно обычно выполняется машинами.

Процесс производства стали

• Этот процесс используется для удаления примесей из чугуна, произведенного в доменной печи. Он развился из ранних используемых методов, таких как открытый очаг или бессемеровская печь. Сегодня мы обычно используем электродуговую печь (ЭДП) или кислородную печь. (ДСП)
• Оба метода удаляют из чугуна высокий процент содержания углерода, а также примеси алюминия, кальция (образующиеся при выпуске), серы, кремния, марганца и фосфора.

Электродуговая печь (ЭДП)

• Вертикальная круглая стальная печь имеет кирпичную футеровку и свод с графитовыми электродами. Электроды извлекаются, а крыша поднимается, чтобы облегчить загрузку чугуна на дно печи. Затем следует известное количество стального лома, которое зависит от требуемой конечной марки стали.
• После замены кровли электроды опускаются и на них подается начальное напряжение, а когда стальной лом начал плавиться, подается основное напряжение.
• При расплавлении металла в него нагнетается кислород, примеси которого превращаются в оксиды и образуют шлак. Кислород также вступает в реакцию с углеродом, образуя CO, который сгорает, добавляя тепла в процесс. Инжекция кислорода также снижает содержание углерода, азота и водорода по завершении процесса, отбирают и анализируют пробы, и, если приемлемо, в слитки разливают сталь с содержанием углерода до 1%.

Кислородная печь (конвертер)

• Если печь была спроектирована для подключения к доменному процессу, расплавленный чугун перевозится в тиглях и заливается в конвертер. Это гораздо более эффективный метод удаления основной массы углерода и примесей, чем использование твердого чугуна
.
• Тигель расплавленного чугуна может быть подвергнут предварительной обработке путем впрыскивания магния, оксида железа для удаления серы, фосфора и кремния, или эти примеси могут быть удалены во время кислородно-конвертерного процесса.
• Конвертерная печь заполняется стальным ломом до 20%, а затем из тигля в печь заливается расплавленный чугун.
• Кислород впрыскивается через стальную фурму с водяным охлаждением в расплавленный металл, обеспечивая тот же эффект, что и в системе обработки стали в ЭДП.

Прекрасно.

• Испытание на водородное растрескивание — испытание HIC

  5 ноября 2017 г.

• Резьба обсадной колонны, соединения API OCTG

  25 июля 2017 г.

• Сертификат проверки (COI) / Сертификат проверки (IC)

  29 июня 2016 г.

• Система промышленного контроля — IIS

  29 июня 2016 г.

  

• Как работает направленное бурение?

  19 июня 2016 г.

• Трубная продукция Oil Country (OCTG)

  21 мая 2016 г.

• Знакомство с международными ассоциациями стандартизации

  21 мая 2016 г.

• Материалы — Эффекты и экономическое влияние коррозии

  16 мая 2016 г.

  

• Введение в клапаны (клапаны промежуточного типа)

  16 мая 2016 г.

• Введение в клапаны (базовый уровень)

  15 мая 2016 г.

Другие также смотрели

Исследуйте темы

Процесс превращения необработанного железа в сталь

Если вы новичок в кузнечном деле, возможно, вы изучаете различия между типами металлов и способы их получения. Сталь является уникальным материалом в области металлообработки, потому что она не встречается в природе. Вместо этого мы должны выковать сталь из других материалов, таких как железная руда или металлолом. Если вам интересно узнать больше о сталелитейной промышленности, продолжайте читать, чтобы узнать об основных этапах процесса превращения необработанного железа в сталь. Мы углубимся в материалы, необходимые для производства стали, используемое оборудование и общий процесс производства стали.

Материалы, необходимые для изготовления стали

Процесс выплавки стали начинается с различных видов сырья. Сталь — это сплав, который в природе не встречается в виде руды, а это означает, что она должна быть изготовлена ​​из комбинации других металлов и материалов. Сталь производится в основном из железной руды, кислорода и других минералов, включая топливные материалы, получаемые из угля. Фактически, три основных компонента, необходимых для изготовления стали, — это железная руда, уголь и стальной лом. После процесса добычи железной руды и металлургического угля эти материалы отправляются на промышленный завод с подходящим оборудованием для производства стали.

Оборудование, используемое для производства стали

В зависимости от метода, используемого для производства стали, существует также различное оборудование, используемое при переходе от чугуна к стали. Одним из наиболее распространенных методов формования стали является использование кислородной печи, также называемой взрывной печью. Некоторые промышленные предприятия также используют электродуговые печи для электродугового метода переработки существующей стали. Однако в этом методе используется минимальное количество сырья, поэтому, чтобы сосредоточиться на переходе железа в сталь, мы будем углубляться в метод доменной печи.

Процесс производства стали

Как только предприятие получит сырье и все необходимое оборудование, можно будет начать процесс преобразования железной руды в сталь. Изучите детали каждого этапа основного процесса кислородного производства стали ниже.

Сырье из жидкого железа

Сначала сталелитейщики плавят железную руду, чтобы получить смесь расплавленного жидкого железа. Температура внутри печи должна достигать более 1700 градусов по Цельсию, чтобы расплавить железную руду. Небольшое количество флюса, обычно известняка, также присутствует в смеси, чтобы помочь удалить примеси в процессе плавления. Кислород под высоким давлением вдувается в печь, чтобы вступить в реакцию с элементами и расплавить руду до такой высокой температуры. В ходе этого процесса образуются CO и CO2. Между тем, флюс удаляет примеси перед добавлением следующего элемента.

Добавление стального лома

В этот момент рабочие могут добавить переработанный стальной лом в смесь расплавленного железа. Часть углерода, присутствующего в стальном ломе и железной руде, будет преобразована в CO и CO2, что поможет превратить чугун в сталь. Благодаря кислородному нагреву и преобразованию смеси флюс также вступает в реакцию с различными примесями и удаляет их. Отсюда можно сливать флюс, оставляя после себя нужную жидкую сталь. Некоторая сталь может пройти дополнительные процессы, чтобы укрепить ее или изменить свой состав, иногда добавляя дополнительные элементы для создания стальных сплавов.

Формовка и отделка стали

Вам может быть интересно, как расплавленная сталь превращается из раскаленной жидкости в твердый стальной лист. Процессы формования и литья отвечают за превращение расплавленной стали в твердый продукт. Расплавленная сталь поступает в большую промышленную воронку, которая подает смесь в форму для формования. Многие производители стали изготавливают изделия из листовой стали, поэтому формы принимают форму большого стального листа, где его можно отлить и отправить на резку и чистовую обработку.

Методы литья стали

Независимо от того, производите ли вы сталь с помощью метода кислородной печи или электродуговой печи, методы литья стали остаются неизменными. Машина непрерывного литья заготовок превращает горячую или холодную сталь в плиты, листы, рулоны и многое другое. Существует три основных типа литейных машин и методов: станы горячей прокатки, горячей прокатки и холодной прокатки стали. Метод, применяемый к стали, будет зависеть от назначения металла. Например, процесс холодной прокатки обычно предназначен для стальных изделий, требующих точных размеров, таких как сталь для деталей автомобилей, компонентов двигателей и даже стальных банок для напитков.

Этапы окончательной обработки стали

После того, как сталь отлита и сформована, она выходит из горячей или холодной прокатки для окончательной обработки. Производители могут калибровать и резать сталь на листы меньшего размера. Он также может пройти этапы совершенствования, такие как отжиг или цинкование, для дальнейшей подготовки к продаже или отправке. Некоторые производители также добавляют в сталь органические покрытия, чтобы придать ей хромоподобный вид, который мы ассоциируем со многими стальными изделиями в магазинах и на рынке. Типичные примеры изделий из стали, которые вы можете найти на рынке, включают в себя все, от упаковки для пищевых продуктов до бытовой техники. Сталь также является распространенным строительным материалом для мостов, небоскребов и многого другого.