Виготовлення сталі – основні методи

Виготовлення сталі –  основні методи

Як відомо, сталь є сплавом  заліза з вуглецем або з іншими елементами, причому відсоток вуглецю  повинен варіюватися в межах 0,02-2,14. Саме за рахунок вуглецю сплави стають менш пластичними, отримуючи при  цьому необхідну жорсткість і  міцність.

Від добавок залежить вид  і марка сталі та, відповідно, її властивості. Відповідно до них і  визначається область застосування. Наприклад, в машинобудуванні необхідна  сталь із високою пружністю. Такі властивості потрібні для виготовлення ресор, пружин, амортизаторів. У приладобудуванні – для мембран, пластин реле, підвісок, і так далі

По хімічному складу сталь  ділитися на вуглецеву сталь і  леговану сталь. За якістю сталь ділять на 4 групи: сталь звичайної якості, якісну сталь, сталь підвищеної якості і високоякісну сталь. Якість сталі  безпосередньо залежить від способу  виготовлення.

Киснево-конвертерний спосіб

Досить актуальний метод  виготовлення сталі. В основному  використовується для отримання  вуглецевих сталей. Киснево-конвертерний спосіб у світі вважається найбільш прогресивним через високу продуктивність (300 т. за 45 хвилин.). Киснево-конвертерний спосіб має два різновиди –  бессемерівський метод і томасовський метод. Останній дозволяє значно збільшити кількість фосфору в сталі.

Мартенівський спосіб

Такий метод виробництва  сталі підходить для виробництва  різних масштабів, вимоги до сировини знижуються, а якість продукту навпаки  підвищується.

 Основний принцип дії  печі — вдування розжареної  суміші горючого газу і повітря  в піч із низькою склепінчастою  стелею, що відбиває жар вниз, на розплав. Така конструкція  забезпечує рівномірний розподіл  тепла по всій площі ванни.

Вперше думку про те, що чавун можна перетворювати  в сталь у полум’яній печі висловив німецький учений Ф. Сименс в 1856 році. Побудував першу таку піч А. П. Мартен - в його честь і був  названий цей спосіб виготовлення сталі. На початку 20 століття мартенівський  спосіб став основним у сталеплавильному виробництві. Але з появою киснево-конвертерного  методу отримання стали мартенівське виробництво перейшло на другий план.

Дугова електропіч

У мартенівських дугових  електропечах виготовляють в основному  високолеговані, інструментальні, неіржавіючі, шарикоподшипникові, жароміцні і жаростійкі сталі. Цей спосіб має два основні види: плавка на шихті з легованих відходів і плавка на вуглецевій шихті. Першим методом виготовляють леговану сталь з відходів машинобудівних заводів. Другим методом виготовляють конструкційні вуглецеві сталі.

Вакуумні печі

Це один з найефективніших  способів отримання сталі з пониженим  вмістом газів, неметалічних включень, домішок кольорових металів. Вакуумні печі діляться на індукційні та дугові.

У вакуумних індукційних  напівбезперервних печах дія вакууму триває аж до виймання отриманої сталі за рахунок спеціальних затворів. А в періодичних печах піч відкривають на кожному етапі, що викликає порушення вакууму. Тому такий тип печей використовують тільки для фасонного прокату.