إنتاج الصلب: التكنولوجيا والأساليب والمواد الخام

خام الحديد على الطريقة المعتادة: مفتوحة أو تحت الأرض التعدين و النقل اللاحق إلى التدريب الأولي حيث هو سحق المواد ، وغسلها وإعادة تدويرها.

خام يسكب في فرن الانفجار وتعرض التفجير مع الهواء الساخن والحرارة التي ويحولها إلى الحديد المنصهر. كذلك يتم إزالته من الجزء السفلي من الفرن في قوالب المعروف الخنازير حيث يتم تبريده لإنتاج الحديد. وقال انه يتحول إلى الحديد المطاوع أو معالجتها في الصلب من خلال عدة طرق.

ما هو الصلب ؟

في البداية كان الحديد. وهي واحدة من الأكثر وفرة المعادن في القشرة الأرضية. ويمكن العثور عليها في كل مكان تقريبا ، جنبا إلى جنب مع العديد من العناصر الأخرى في خام. في أوروبا بدأت العمل مع الحديد يعود إلى 1700 قبل الميلاد.

في عام 1786 ، الفرنسية العلماء Bertolli ، مونغ و Vandermonde أوضحت أن الفرق بين الحديد والحديد الزهر والصلب بسبب اختلاف محتوى الكربون. ومع ذلك ، فإن الصلب مصنوعة من الحديد ، وسرعان ما أصبحت أهم المعادن الثورة الصناعية. في أوائل القرن العشرين ، العالم في إنتاج الصلب 28 مليون طن ، وهو ست مرات أكثر من عام 1880. قبل بداية الحرب العالمية الأولى كان الإنتاج 85 مليون طن. منذ عدة عقود وقد حلت محل الحديد.

محتوى الكربون تؤثر على خصائص المعدن. هناك نوعان رئيسيان من الصلب: سبائك غير سبائك. سبائك الصلب يشير إلى العناصر الكيميائية الأخرى من الكربون إضافة إلى الحديد. وبالتالي خلق الفولاذ هو سبيكة من 17% من الكروم والنيكل 8٪.

المزيد

التنسيق بوصفها وظيفة الإدارة في إدارة

التقليدية مفهوم إدارة يشير إلى أنه يمثل عملية التخطيط و اتخاذ مختلف القرارات التنفيذية ورصد تنفيذها. ومع ذلك ، هناك جانب آخر من الإدارة ، فإنه ليس من النادر بمثابة منسق لضمان الموافقة - التنسيق الإداري وظيفة. هذه المهام الشركة إنشاء شعبة منفصلة ، أو ...

مصانع المنتجات المعدنية من روسيا

مصانع المنتجات المعدنية من روسيا هي الركائز التي ، في الواقع ، هو "يستحق" الازدهار الاقتصادي في معظم المناطق ، و الدولة بأكملها. تنتج صناعة المنتجات النهائية ، تتطلب نوعا ما معقدة وشاقة عملية التصنيع. تقريبا كل الشركات المعدنية من روسيا تميل له الإقل...

هيكل الموظفين في المؤسسة

الموظفين في الشركة مجموعة من الموظفين الذين الأمثل التدريب والخبرة في حل المشاكل العملية لتحقيق أهداف المنظمة. يجب على الموظفين العمل على أساس دائم. الحفاظ على السجلات وجدولة الموظفين ، قمنا بتطوير العديد من التصنيفات. فهي تقوم على الخصائص الأساسية. ...

وهناك حاليا أكثر من 3000 صنف درجات (التراكيب الكيميائية) ، ناهيك عن تلك التي تم إنشاؤها لتلبية الاحتياجات الفردية. أنهم جميعا المساهمة في التحول من الصلب المواد الأكثر ملاءمة من أجل حل المشاكل في المستقبل.

المواد الخام اللازمة لصناعة الصلب: الابتدائي والثانوي

صهر المعادن ، وذلك باستخدام العديد من المكونات – الأكثر شيوعا طريقة استخراج. تهمة مواد يمكن استخدامها في التعليم الابتدائي والثانوي. الجزء الرئيسي من تهمة عادة 55 % الحديد و 45 % المتبقية الخردة. والسبائك الحديدية ، تحويل الحديد الزهر النقي تجاريا وتستخدم المعادن الرئيسية سبائك عنصر, الثانوية, كقاعدة عامة, تشمل جميع أنواع المعادن السوداء.

خام الحديد هو المادة الخام الأساسية في المعادن الحديدية. أن إنتاج طن من الحديد يتطلب حوالي 1.5 طن من هذه المواد. لإنتاج طن واحد من الحديد تستخدم حوالي 450 طن من فحم الكوك. العديد من النباتات المعدنية استخدام الفحم حتى.

الماء هو مادة خام هامة المعادن الحديدية. وهي تستخدم أساسا الكوك التبريد, انفجار فرن التبريد, إنتاج البخار عند باب فرن الفحم ، وتشغيل المعدات الهيدروليكية و إزالة المياه العادمة. أن إنتاج طن من الصلب يتطلب حوالي 4 طن من الهواء. تدفق تستخدم في انفجار فرن استخلاص الملوثات من صهر خام. الحجر الجيري و الدولوميت جنبا إلى جنب مع استخراج الشوائب من الخبث.

الانفجار الصلب الفرن, واصطف مع صهر. فهي تستخدم بطانة من أفران صهر خام الحديد. أو السيليكا الرمال المستخدمة في صب. لإنتاج درجات مختلفة من الصلب تستخدم المعادن غير الحديدية: الألومنيوم والكروم والكوبالت والنحاس والرصاص والمنغنيز والموليبدينوم ، النيكل ، القصدير ، التنغستن ، الزنك ، الفاناديوم ، إلخ. بين كل هذه والسبائك الحديدية المنغنيز تستخدم على نطاق واسع في صهر الصلب.

الحديد النفايات الواردة من تفكيك هياكل, النباتات, آلية, السيارات القديمة وغيرها ، وتستخدم على نطاق واسع في هذه الصناعة.

الحديد الزهر

إنتاج الصلب مع استخدام الحديد الزهر يتم إنتاج أكثر من ذلك بكثير في كثير من الأحيان أكثر من غيرها من المواد. الحديد الزهر هو المصطلح الذي يشير عموما إلى الحديد الرمادي ، ومع ذلك فإنه أيضا تحديد مجموعة كبيرة من السبائك الحديدية. الكربون يشكل حوالي 2.1 إلى 4 wt.%, في حين السيليكون عادة من 1 إلى 3 wt.% في سبائك.

الحديد والصلب في درجة حرارة انصهار بين 1150 و1200 درجة مئوية حوالي 300 درجة أقل من درجة انصهار الحديد النقي. الحديد الزهر أيضا يدل على سيولة جيدة, ممتازة الماكينات مقاومة للتشوه ، الأكسدة الصب.

الصلب أيضا سبيكة من الحديد مع اختلاف محتوى الكربون. محتوى الكربون في الصلب يتراوح بين 0.2 إلى 2.1 wt.%, و هذا هو الأكثر فعالية من حيث التكلفة في صناعة السبائك مادة الحديد. صهر الصلب من الحديد المفيد مختلف الهندسة الهيكلية الأغراض.

خام الحديد الصلب

صناعة الصلب تبدأ العملية مع تجهيز خام الحديد. الصخور التي تحتوي على خام الحديد هو الأرض. خام يستخرج باستخدام بكرات مغناطيسية. غرامة الحبيبات خام الحديد تتم معالجتها إلى خشن الحبيبات كتل للاستخدام في فرن الانفجار. الفحم هو تنظيفها من الشوائب في فرن الكوك, يعطي شكل نقي تقريبا من الكربون. ثم خليط من خام الحديد ، الفحم يسخن للحصول على الحديد المنصهر أو الحديد ، والتي من الصلب.

غذائية أساسية ، المنصهر خام الحديد هو المادة الخام الرئيسية و هي مختلطة مع كميات متفاوتة من خردة الصلب و سبائك لإنتاج درجات مختلفة من الفولاذ. في فرن القوس الكهربائي, إعادة تدوير خردة الصلب ذاب مباشرة إلى الصلب الجديد. حوالي 12 ٪ من الصلب المصنوعة من المواد المعاد تدويرها.

تكنولوجيا الصهر

ذوبان - العملية التي من المعدن يتم الحصول عليها إما في شكل عنصر أو مركب بسيط من خام عن طريق التسخين فوق درجة حرارة انصهار عادة في وجود للتأكسد مثل الهواء ، أو الحد من العوامل مثل فحم الكوك.

تقنية صهر المعدن الصلب, الذي جنبا إلى جنب مع الأكسجين ، على سبيل المثال أكسيد الحديد ، يتم تسخينها إلى درجة حرارة عالية ، ويتكون أكسيد في تركيبة مع الكربون في الوقود تخرج مثل أول أكسيد الكربون أو ثاني أكسيد الكربون.
الشوائب الأخرى, كل ما يشار إليها النوى ، يتم إزالتها عن طريق إضافة التمويه التي توحد ، وتشكيل الخبث.

الحديث السباحة الصلب تستخدم عاكس الفرن. تتركز خام تدفق (عادة من الحجر الجيري) يتم تحميلها في الجزء العلوي ، المنصهر ماتي (مجمع النحاس, الحديد, الكبريت و الخبث) يتم سحبها من أسفل. الثاني المعالجة الحرارية في الأكسجين الأساسية الفرن مطلوب لإزالة الحديد من سطح لامع.

الأكسجين الحراري الطريقة

تحويل الأوكسجين العملية هي شركة رائدة في عملية إنتاج الصلب في العالم. إنتاج العالم من الصلب الخام في عام 2003 كان 964,8 مليون طن أو 63.3% من إجمالي الإنتاج. إنتاج محول هو مصدر التلوث البيئي. وتتمثل التحديات الرئيسية في الحد من انبعاثات الملوثات والحد من النفايات. جوهرها هو أن استخدام الثانوي الطاقة والموارد المادية.

الطاردة للحرارة الحرارة المتولدة من تفاعلات الأكسدة خلال تهب.

العملية الأساسية لصناعة الصلب مع استخدام الاحتياطيات الخاصة:

• الحديد المنصهر (التي تسمى أحيانا المعدن الساخن) من الفرن يسكب كبير صهر مبطنة حاوية تسمى مغرفة.
• المعادن في مغرفة يتم إرسالها مباشرة الأساسية إنتاج الصلب أو المعالجة.
• عالية النقاء الأكسجين عند ضغط 700-1000 الجيش الشعبي الكوري هو عرض في تفوق سرعة الصوت على سطح حمام الحديد عن طريق المياه المبردة الرماح التي علقت في السفينة و يقام على بعد بضعة أقدام فوق حمام.

القرار على ما قبل العلاج يعتمد على نوعية المعدن الساخن و النهائي المطلوب الجودة من الصلب. أول المحولات مع أسفل القابلة للإزالة التي يمكن أن تكون منفصلة و إصلاحه ، لا يزال قيد الاستخدام. تغيرت لانس استخدامه تهب. لمنع التشويش على لانس خلال تطهير استخدمت شق الأصفاد مع طويل مستدق النحاس نصيحة. نصائح من طرف بعد حرق حرق CO شكلت خلال تهب من شركة₂ و توفير المزيد من الدفء. إلى استنزاف يستخدم الخبث دارت الحرارية الكرات و الخبث كاشفات.

الأكسجين الحراري طريقة: مزايا وعيوب

لا تتطلب تكلفة المعدات لتنقية الغاز ، مثل الغبار والرطوبة ، أي تبخر الحديد ، وانخفاض في 3 مرات. عن طريق الحد من الإفراج عن مكواة, الارتفاع في العائد من السائل الصلب بنسبة 1.5 - 2.5 %. ميزة هي أن تطهير معدل في هذا الطريق يزيد ، مما يجعل من الممكن لتحسين أداء محول بنسبة 18٪. الجودة من الصلب أعلى لأن درجة الحرارة في منطقة التطهير هو خفض الذي يقلل من تكوين النيتروجين.

مساوئ هذه الطريقة في إنتاج الصلب أدى إلى انخفاض الطلب على الاستهلاك ، كما أنه يزيد من مستوى استهلاك الأوكسجين بنسبة 7% بسبب ارتفاع تكلفة احتراق الوقود. هناك زيادة في محتوى الهيدروجين في معالجة المعادن, لدي بعض الوقت بعد انتهاء عملية التطهير مع الأكسجين. من بين جميع أساليب BOF عالية shlakobetonom ، والسبب هو عدم القدرة على رصد عملية الأكسدة داخل المعدات.

الموقد المفتوح الطريقة

الموقد المفتوح الأسلوب طوال الجزء الأكبر من القرن 20 على الجزء الأعظم من تجهيز جميع الصلب المصنعة في العالم. وليام سيمنز في 1860s في السنوات سعت يعني زيادة درجة الحرارة في المعادن الفرن ، بعد أن أقام له من العمر اقتراح استخدام حرارة النفايات المتولدة من الفرن. انه يسخن الطوب إلى درجة حرارة عالية ، ثم استخدمت نفس مسار دخول الهواء إلى الفرن. مسخن الهواء زيادة كبيرة في درجة حرارة اللهب.

الغاز الطبيعي أو صغار والزيوت الثقيلة تستخدم الوقود ؛ الهواء والوقود يتم تسخينها قبل الاحتراق. فرن محملة السائل مجال الحديد والصلب الخردة مع خام الحديد و الحجر الجيري والدولوميت والتدفقات.

الفرن مصنوع منعالية من المواد المقاومة للحرارة مثل المغنسيوم الطوب على مداخن. وزن الموقد المفتوح أفران تصل إلى 600 طن ، وهي عادة تعمل في مجموعات ، بحيث ضخمة من المعدات الإضافية اللازمة لشحن أفران الحديد السائل في تجهيز يمكن استخدامها بشكل فعال.

على الرغم من أن عملية الموقد المفتوح هو استبدال بالكامل تقريبا في معظم البلدان الصناعية الأساسية الأكسجين عملية فرن القوس الكهربائي ، جعلوا حوالي 1/6 من جميع الصلب المنتجة في العالم.

مزايا وعيوب هذا الأسلوب

وتشمل المزايا وسهولة الاستخدام وسهولة في الحصول على سبائك الصلب مختلطة مع مختلف الإضافات التي تعطي المواد المختلفة المتخصصة خصائص. الإضافات اللازمة والسبائك يتم إضافتها مباشرة قبل الصهر.

مساوئ تشمل انخفاض الكفاءة مقارنة مع تحويل الأوكسجين الأسلوب. أيضا نوعية الصلب هو أقل بالمقارنة مع غيرها من أساليب الصهر.

القوس الكهربائي

طريقة حديثة لصناعة الصلب الخاصة بك باستخدام الأسهم فرن حرارته اتهم المواد من خلال قوس كهربائي. الصناعية قوس الأفران هي الحجم من وحدات صغيرة بسعة حوالي طن واحد (المستخدمة في المسابك لإنتاج منتجات الحديد الزهر) تصل إلى 400 طن الوحدات المستخدمة في الثانوية لصناعة الصلب.

قوس الأفران المستخدمة في مختبرات البحوث ، قد يكون لها قدرة سوى بضع عشرات من غرام. الصناعية درجة حرارة فرن القوس الكهربائي يمكن أن تصل إلى 1800 °C (3,272 °F) حين مختبر الوحدات يمكن أن يتجاوز 3000 °C (5432 °F).

قوس الأفران تختلف من إستقراء من خلال حقيقة أن شحن المواد تتعرض مباشرة القوس الكهربائي, و النتائج الحالية يمر عبر احتساب المواد. فرن القوس الكهربائي المستخدمة في إنتاج الصلب يتكون من البطانة الحرارية ، وعادة المياه المبردة, كبيرة الحجم, مع تغطية سقف قابل للطي.

الفرن هو في الأساس تنقسم إلى ثلاثة أقسام:

• قذيفة يتألف من الجدران الجانبية والجزء السفلي من وعاء من الصلب.
• الموقد يتكون من صهر الذي يسحب الجزء السفلي من الكأس.
• سطح البطانة الحرارية أو مياه التبريد يمكن أن تكون مصممة وفقا قسم من البالون أو في شكل المخروطي (المقطع المخروطي).

مزايا وعيوب طريقة

هذه الطريقة تأخذ مكانتها الرائدة في مجال إنتاج الصلب. طريقة إنتاج الصلب المستخدمة في إنشاء معدنية ذات جودة عالية إما أن يكون خاليا تماما من أو تحتوي على كمية ضئيلة من الشوائب غير المرغوب فيها مثل الكبريت والفوسفور الأكسجين.

الميزة الرئيسية لهذه الطريقة هو استخدام الكهرباء لأغراض التدفئة, مما يجعل من السهل التحكم في درجة حرارة انصهار والوصول إلى سرعة لا تصدق من تسخين المعدن. الآلية العملية سوف تكون لطيفة بالإضافة إلى مجموعة كبيرة من الممكن معالجة عالية الجودة من مختلف المعادن الخردة.

وتشمل مساوئ كبيرة في استهلاك الطاقة.