A fundição de aço: a tecnologia, as formas, a matéria-prima

Minério de Ferro recebem a forma habitual: aberto ou subterrânea extração e posterior transporte para a preparação inicial, onde o material é moído, são lavados e reciclável.

O Minério de adormecer no domínio ondas e submetido a jato de tratamento de ar quente e calor, o que o transforma em fundidos de ferro. Seguinte é extraído a partir da parte inferior do forno em formas conhecidas como porcos, onde ocorre o arrefecimento para a obtenção de ferro fundido. Ele se transforma em ferro forjado, ou transformado em aço de várias maneiras.

O Que é aço?

No Princípio era o ferro. Ele é um dos metais mais comuns na crosta da terra. Podemos encontrá-lo em quase qualquer lugar, juntamente com muitos outros elementos, na forma de minério de ferro. Na Europa, o início do trabalho com o ferro remonta a 1700 г. até н. э.

Em 1786 cientistas franceses Бертолле, Мондж e Вандермонде exatamente identificaram que a diferença entre ferro, чугуном e aço devido a diferentes teor de carbono. No entanto, o aço, fabricada a partir de ferro, tornou-se rapidamente o mais importante de metal da revolução industrial. No início do século XX, a produção mundial de aço foi de 28 milhões de toneladas - é seis vezes mais que no ano de 1880. O início da Primeira guerra mundial, a produção foi de 85 milhões de toneladas. Em poucas décadas, ela praticamente substituiu o ferro.

Conteúdo de carbono afeta as características do metal. Existem dois tipos principais de aço: liga e aços. A liga do aço refere-se a elementos químicos, diferentes do carbono adicionado à glândula. Portanto, para a criação de aço inoxidável é usado de liga leve de 17% de cromo e 8 % de níquel.

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Atualmente, há mais De 3000 catalogado marcas (compostos químicos), sem contar aqueles que são criados para atender necessidades individuais. Todos eles contribuem para a transformação de aço o material mais adequado para enfrentar os desafios do futuro.

A Matéria prima para a fabricação de aço: primário e secundário

A Fundição do metal, com o uso de muitos componentes – a forma mais comum de mineração. Шихтовые materiais podem ser inicialmente utilizados e secundário. A principal composição de mistura de materiais, como regra, é de 55 % de ferro fundido e de 45 % para o restante do metal de sucata. : Ligas, refeito de ferro fundido e tecnicamente, metais puros são utilizados como o principal elemento de liga, a secundária, geralmente, relacionam-se todos os tipos de metal preto.

O minério de Ferro é o mais importante e a principal matéria-prima na indústria siderúrgica. Para a produção de uma tonelada de ferro fundido requer cerca de 1,5 toneladas deste material. Para produzir uma tonelada de ferro fundido é usado por cerca de 450 toneladas de coque. Muitas usinas siderúrgicas usam o mesmo carvão vegetal.

A Água é uma importante matéria-prima para a indústria siderúrgica. Ele é usado principalmente para a têmpera de coque, de refrigeração de alto forno, a produção de vapor na porta do carvão do forno, o funcionamento de equipamentos hidráulicos e eliminação de águas residuais. Para a produção de uma tonelada de aço, necessita de cerca de 4 toneladas de ar. O fluxo é utilizado no alto-forno para a extração de contaminantes a partir da fusão do minério de ferro. Calcário e dolomito são combinados com экстрагированными impurezas, com a formação de escória.

Como дутьевые e fornalhas de aço, revestidas com огнеупорами. Eles são utilizados para revestimento de fornos destinados para a fusão de minério de ferro. O dióxido de silício ou a areia é utilizada para a moldagem. Para a produção de aço de diferentes marcas usam metais não ferrosos: alumínio, cromo, cobalto, cobre, chumbo, manganês, molibdênio, níquel, estanho, tungstênio, zinco, vanádio e др. Entre todas essas ligas de ferro manganês é amplamente utilizado na fundição de aço.

De Ferro e os resíduos obtidos a partir de демонтированных projetos de fábricas, máquinas, veículos antigos e т. д., retrabalhados e são amplamente utilizados na indústria.

Ferro fundido para o aço

A Fundição de aço, com o uso de ferro fundido produzem muito mais frequência do que com outros materiais. O ferro fundido é um termo que geralmente se refere a cinza do ferro, mas ele é também identificado com um grande grupo de ligas de ferro. O carbono é de cerca de 2,1 a 4 wt.%, então, como o silicone é, geralmente, de 1 a 3 wt.% na liga.

A Fundição de ferro e aço passa quando a temperatura de fusão entre 1150 e 1200 graus, que é de cerca de 300 graus menor do que a temperatura de fusão de ferro puro. Ferro fundido também demonstra a boa fluidez, excelente usinabilidade, resistência à deformação, oxidação e na carcaça.

O Aço também é uma liga de ferro com a variável teor de carbono. O teor de carbono no aço é de 0,2 a 2,1 wt.%, E isso é o mais econômico da liga de material para ferro. A fundição de aço a partir de ferro fundido útil para uma variedade de engenharia e de construção de objetivos.

Minério de Ferro para o aço

O Processo de fabricação de aço começa com o processamento de minério de ferro. Raça, contém minério de ferro, moídos. O minério é extraído com o uso de rolos magnéticos. Grão fino de minério de ferro é transformado em grandes grãos terra para uso em alto-forno. O carvão limpo de impurezas no forno de coque, o que dá quase limpo formulário de carbono. Em seguida, na mistura de minério de ferro eo carvão é aquecido para a obtenção de ferro fundido ou ferro-gusa, a partir do qual é produzido o aço.

O principal oxigênio forno derretido o minério de ferro é a principal matéria-prima e misturado com diferentes quantidades de sucata de aço e ligas metálicas para a produção de diferentes tipos de aço. O soldador de arco elétrico forno redesenhado sucata de aço é fundido diretamente em uma nova aço. Cerca de 12% do aço produzido a partir de material reciclado.

A Tecnologia de fundição

Derretendo - o processo através do qual o metal recebem ou na forma do item ou como uma simples ligação a partir de seu minério por aquecimento acima da temperatura de fusão, normalmente, na presença de agentes oxidantes, tais como o ar, ou agentes redutores, tais como coque.

A tecnologia de fabricação de aço do metal, que combina com o oxigênio, por exemplo, óxido de ferro, aquecido a uma temperatura elevada, e o óxido formado juntamente com o carbono no combustível, os emergentes como o monóxido de carbono ou dióxido de carbono.
Outras impurezas, todos juntos chamados de veias, são removidos pela adição de fluxo, com o qual eles se combinam, formando a escória.

Os modernos sungas inoxidável usado reflexiva ondas. Concentrado de minério de ferro e o fluxo (geralmente de calcário) são carregados na parte superior, e derretido stein (conexão de cobre, ferro, enxofre e escória) é retirado do fundo. O segundo tratamento térmico em конвертерной forno é necessário para a remoção de ferro da fosco superfície.

Oxi-конвекторный maneira

Oxi-конвертерный o processo é um líder de processo da fábrica de aço no mundo. A produção mundial de конвертерной de aço no ano de 2003 foi de 964,8 milhões de toneladas, ou 63,3 % da produção total. A produção do conversor é uma fonte de contaminação do meio ambiente natural. Os principais problemas para isso são a redução das emissões, descargas e redução de resíduos. A essência deles é a utilização secundária de energia e de recursos materiais.

Экзотермическое calor é gerado por reações de oxidação durante o sopro.

O Principal processo de fabricação de aço com os seus próprios estoques:

• Fundido e ferro fundido (às vezes chamado quente de metal) dos alto-forno resulta em um grande tijolo revestido a um recipiente, chamado de caçamba.
• O Metal na concha é enviada diretamente para o núcleo de produção de aço, ou fase de pré-processamento.
• High oxigênio sob pressão de 700-1000 килопаскалей é introduzido a uma velocidade supersónica na superfície do banho de ferro através de охлаждаемую água фурму, que suspensa no vaso, e é realizada a poucos metros acima da banheira.

A Decisão sobre o pré-processamento depende da qualidade do metal quente e exigida a qualidade final do aço. Os primeiros conversores com fundo removível, que podem ser desconectados e renovados, ainda são usados. Foram alteradas as lanças usadas para sopro. Para evitar a obstrução algaravizes durante o sopro foram aplicados fendas manguito com uma longa сужающимся cobre a ponta. As pontas de broca, após a combustão, queimam CO, que é formado quando выдувании em CO₂, e fornecer o calor extra. Para a dissipação de escória são usados dardos, à prova de fogo, bolas e шлаковые detectores.

Oxi-конвекторный maneira: vantagens e desvantagens

Não necessita de custos dos equipamentos de purificação de gás, assim como a poeira, т. е. a evaporação de ferro, uma redução de 3 vezes. Através da redução da produção de ferro pode ocorrer o crescimento de saída líquida de aço de 1,5 a 2,5 %. A vantagem tornou-se então, que a intensidade de purga de tal maneira aumenta, o que dá a oportunidade de melhorar o desempenho do conversor de 18 %. A qualidade do aço é maior, porque a temperatura na zona de purga reduzido, o que leva à redução da geração de nitrogênio.

As Desvantagens deste método de fabricação de aço levou à redução da demanda de consumo, assim como aumenta o nível de consumo de oxigênio em 7 %, devido ao grande consumo na queima de combustível. Pode ocorrer o aumento do teor de hidrogênio em forma de revista, metal, devido a qual tem que algum tempo depois de concluído o processo de conduzir a uma depuração com o auxílio de oxigênio. Entre todas as formas de oxi-конвертерный tem os mais elevados шлакообразованием, a causa é a incapacidade de acompanhar o processo de oxidação no interior do equipamento.

Мартеновский maneira

Мартеновский a forma durante a maior parte do século 20 foi a maior parte do processamento de todo o aço, confeccionado em todo o mundo. William Siemens na década de 1860, estava procurando meios de aumentar a temperatura metalúrgica do forno, ressuscitando a velha proposta de utilização do calor desperdiçado, o espaço alocado-ondas. Ele нагревал tijolo a uma temperatura elevada e, em seguida, usou o mesmo caminho para a entrada de ar no forno. Pré-aquecido ar aumentou significativamente a temperatura da chama.

O gás Natural ou pulverizados pesados de óleo são usados como combustível; o ar e o combustível são aquecidos antes da combustão. O forno é carregado líquido de domínio чугуном e sucata de aço, juntamente com minério de ferro, pedra calcária, dolomite e флюсами.

O Próprio ondas feita a partir deвысокоогнеупорных de material, tais como магнезитовый tijolos para a lesões. Peso мартеновских fornos chega a 600 toneladas, e eles normalmente estabelecem grupos, de modo que a massa é um acessório necessário para o carregamento de fornos e de processamento de aço líquido, pode ser efetivamente usado.

Embora мартеновский processo quase totalmente substituído, na maioria dos países industrializados, a principal insuflação de processo e soldador de arco elétrico-ondas, elas produzem cerca de 1/6 de todo o aço produzido em todo o mundo.

Vantagens e desvantagens deste método

Os benefícios relacionam-se a facilidade de uso e facilidade na obtenção de ligas de aço com uma mistura de diferentes aditivos que conferem ao material uma variedade de propriedades especializadas. Os aditivos necessários e classes adicionam um pouco antes do final da fundição.

As desvantagens são a queda da relação custo-benefício, em comparação com a oxi-конверторным maneira. Também a qualidade do aço é mais baixa em comparação com outros métodos de fundição do metal.

Электросталеплавильный maneira

Um método Moderno de fabricação de aço com os seus próprios estoques é um forno, que aquece o material carregado com a ajuda de um arco elétrico. Industriais fornos a fornalha têm tamanhos a partir de pequenas unidades de capacidade de carga de cerca de uma tonelada de (utilizados em fundições de chão de fábrica para produção de ferro fundido de produtos) até 400 toneladas de unidades utilizadas para a metalurgia secundária.

Os fornos a forno, usado em laboratórios de pesquisa, podem ter uma capacidade de apenas algumas dezenas de gramas. Industriais de temperatura do forno a arco elétrico podem ser de até 1800 °C (3,272 °F) enquanto o laboratório de instalações podem exceder os 3000 °C (5432 °F).

Os fornos a fornos são diferentes de indução fato de que o carregamento do material diretamente exposta ao arco elétrico e a corrente em conclusões atravessa o material carregado. Elétrico de arco ondas é usado para a fabricação do aço, é composto de revestimento refratário, normalmente водоохлаждаемой, de grandes dimensões, coberto por um teto retrátil.

Ondas basicamente está dividida em três seções:

• Shell, composta por paredes laterais e inferior de uma tigela de aço.
• Viveiro é composto por огнеупора, que puxa o fundo da tigela.
• Telhado com revestimento refratário ou refrigerado a água pode ser realizada na forma de uma seção de uma bola, ou em forma de cone truncado (seção cônica).

Vantagens e desvantagens da forma

Este método tem uma posição de liderança na área de produção de aço. Método de fabricação de aço é usado para criar de alta qualidade de metal que não privado, ou que contém pequenas quantidades de impurezas indesejadas, tais como enxofre, fósforo e oxigênio.

A Principal vantagem do método é o uso de energia para aquecimento, o que pode facilmente controlar a temperatura de fusão e de alcançar a incrível velocidade de aquecimento do metal. Automatizado de emprego torna-se uma adição agradável a maravilhosa oportunidade de qualidade de processamento diferente do metal de sucata.

As desvantagens são O grande consumo de energia.