Upload
kitra-mayer
View
58
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Előgyártási technológiák. Acélgyártás. Folyékony acélnyesvas, acélhulladék. Acéltuskó hengerlésre, kovácsolásra. Acélgyártás. a. Nagytisztaságú, erősen ötvözött acél. Csillapított, gyengén ötvözött acél. Csillapítatlan acél. Az ac élgyártás egyes fázisai. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Acélgyártás
Előgyártási technológiák
AcélgyártásFolyékony
acélnyesvas, acélhulladék
Acéltuskó hengerlésre, kovácsolásra
a
Csillapítatlan acél
Csillapított, gyengén ötvözött acél
Nagytisztaságú, erősen ötvözött acél
I. Nyersacél előállítása: szennyezők és a karbon oxidációja (konverter, ívkemence)
II. Dezoxidálás, ötvözés: oxigénfelesleg megkötése, ötvözők adagolása (üst, indukciós kemence, gázátöblítés, vákumozás )
III. Megszilárdítás: kovácsolásra vagy hengerlésre, ill. átolvasztásra alkalmas tuskó előállítása (tuskóöntés, folyamatos öntés)
IV. Finomító eljárások: nagytisztaságú, kedvező szemcseméretű acél előállítása (vákumívfényes, elektrosalakos átolvasztás)
Az acélgyártás egyes fázisai
Acélgyártás•Folyamata: a nyersvas karbon tartalmának és a káros szennyezők koncentrációjának csökkentése
•Kiinduló anyag: Acélnyersvas
•Végtermék: Acél
•Előnyök:
–Szilárdság és szívósság növekedés, alakíthatóság javulás
Acélgyártó eljárások• Siemens – Martin acélgyártás (ma már nem
használják)
•Konverteres acélgyártás
•Elektro-acélgyártás (ívfényes, indukciós)
A konverter technológiai kapcsolódásai
100-200 t befogadóképesség,
tömegacél gyártásához
Konverteres acélgyártás (LD)• Elrendezés: körte alakú billenthető konverter
• Betét: acélhulladék, folyékony nyersvas, adalékanyagok
• Égés táplálása: oxigén befúvással
• Hőforrás: a karbon és szennyezők kiégésének hője
• Végtermék: 0,25-0,3% C-tartalmú acél
Az LD eljárás folyamatai• Betét berakása
• Frissítés oxigén gázzal, C és szennyezők kiégetése
• Ötvözés igény szerint
• Utókezelés: dezoxidálás, csillapítás
• Öntés
Értékelés: a leginkább alkalmazott eljárás
Konverteres acélgyártás
2Mn + O2 = 2MnOSi + O2 = SiO2
4P + 5O2 = 2P2O5
2C + O2 = 2CO
salak
gáz
C-tartalom csökken, a hőmérséklet nő!!!
A konverter munkarendje
A nyersvas beöntése a
konverterbe
Magas hőmérsékletnagy oxigénnyomás,
porlasztott vasolvadék
Nagy fajlagos felület, intenzív reakciók
Az acél kiöntése a
konverterből
Az acél kiöntése a
konverterből,
szállítás üstben
Csillapítatlan acél
A fúvatás során a fölöslegben adagolt oxigén oldódik a vasban, illetve vasoxidot képez, és a vasban oldott szénnel magas hőmérsékleten további reakciót tart fenn.
A fémfürdő „forrásban” van. 0,25% C-tartalom fölött ez olyan intenzív, hogy az acélt nem is lehet leönteni.
FeO + C = Fe + CO
Leöntés (megszilárdítás) előtt az üstbe Mn, Si, Al tartalmú ötvözőket (segédötvözet, fémpor) adagolnak, melyek az oxigént megkötik.
A keletkező oxidok túlnyomó részét a salak megköti, kisebb része zárvány formájában az acélban marad.
Mn + FeO = Fe + MnOSi + 2FeO = 2Fe + SiO
2
2Al + 3FeO = 3Fe + Al2O3
A kezelés hatására a „forrás” megszűnik, az acél leönthető, dermedésekor nem keletkeznek gázzárványok.
Az acél csillapítása
Elektro-acélgyártás
• Ívfényes kemencében– Fémolvadék és/vagy szilárd betét
– Hőt az elektródák és olvadék közötti ív fejleszt
– Jól szabályozható, tiszta acélokat lehet gyártani
• Indukciós kemencében– Szilárd betét
– Hőforrás az indukált áram Joule-hője (transzformátor hatás)
– Acél ötvözés, átolvasztás a fő cél
Ívfényes acélgyártó kemence
Az ívfényes kemencék működési elve
1 (fázisú) elektródás kemence csatlakozása a hálózathoz
3 (fázisú) elektródás kemence és részei
10-50 t befogadóképesség,
minőségi acélgyártáshoz,
ötvözéshez
1 fázisú ívfényes kemence
2Mn + O2 = 2MnoSi + O2 = SiO2
4P + 5O2 = 2P2O5
2C + O2 = 2COsalak
gáz
Az ívfényes kemence munkarendje
2Mn + O2 = 2MnoSi + O2 = SiO2
4P + 5O2 = 2P2O5
2C + O2 = 2COsalak
gáz
zárványok
vákuum
Ar öblítéskor felúsznak
oldott gázok
Nemesacél gyártása ívfényes kemencében
1. Olvasztás 2. Kiöntés üstbe 3. Argon öblítés
4. Vákuumkezelés 5. Ötvözés 6. Leöntés
Az indukciós kemence működési elve
3-10 t befogadóképesség,
hőntartáshoz, ötvözéshez
Az acélok utókezelése
• Sugárvákumozás: folyékony acélsugár öntése vákumban, erős gáztalanodás
• Vákumívfényes átolvasztás: katód az acélrúd, anód a réz kád, ív hatására az acél megolvad, a vákumban gáztalanodik
• Elektrosalakos átolvasztás: az elektrolizáláskor a megolvadt salakon átfolyó acél gáz- és szennyező tartalma lecsökken
Az acél sugárvákumozása
Acélok utókezelése
Nagytisztaságú acélok előállítása
A rúd formájában megszilárdított acél újra megolvasztva, cseppenként vákuumon, illetve különleges összetételű salakon áthaladva leadja gáz- ill. szennyező tartamának nagy részét, majd finomszemcsésen dermed.
Vákuumívfényes átolvasztás
Elektrosalakos átolvasztás
A leöntött acéltuskók jellegzetes keresztmetszetei
A folyamatos öntés helye az acélgyártás technológiájában
Folyamatos öntés
A puffer töltése
A pászma hajlítása
A pászma darabolása
Tuskóöntés felső öntéssel
Durva felület a felfröccsenések miatt, olcsó, egyszerű elrendezés
Tuskóöntés alsó öntéssel
Sima felület, drágább elrendezés
Acél termékek (megjelenési forma szerint)
• Acélöntvény
• Tuskóöntés után hengerelt termékek
• Folyamatos öntés után rudak, csövek, idomacélok, huzalok
• Finomított, ötvözött tömbök
Acél termékek (összetétel szerint)
• Ötvözetlen acélok • Gyengén ötvözött acélok (ötvöző% < 5%)• Erősen ötvözött acélok (ötvöző% > 10%)• Ötvözők:
Mn, Si, Cr, Ni, Mo, V, W, Co• Felhasználás:
– Szerkezeti acélok
– Szerszám acélok
Felhasznált irodalom:
[1] Borossay Béla: Anyagtechnológia alapjai I, BMF BGK
oktatási segédlet, 2006
[2] Komócsin Mihály: Gépipari anyagismeret, Miskolc, 1997
[3] Czinege Imre: Gyártási folyamatok, SZE, Győr,
oktatási segédlete (Power Point bemutatók), 2006
[4] Bagyinszki Gyula, Kovács Mihály: Gépipari alapanyagok és félkész gyártmányok – gyártásismeret, Tankönyvmester kiadó, Budapest, 2003