МЕТАЛЛУРГИЯ СТАЛИ
Зборщик А.М.
Донецкий национальный технический университет;
Конспект лекций по дисциплине «Металлургия стали» / Авт. Зборщик А.М. – Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2008. – 238 с.
Изложены основные принципы организации сталеплавильных процессов, получения заданного содержания кремния, марганца, серы и фосфора в стали.
Рассмотрены технологии выплавки стали в кислородных конвертерах и мартеновских печах, внепечной обработки металла, разливки стали в слитки и на машинах непрерывного литья заготовок.
Для подготовки бакалавров по профессиональному направлению «Металлургия» специальности 6.090400 «Металлургия черных металлов».
СОДЕРЖАНИЕ
- РАЗДЕЛ 1. ВОЗНИКНОВЕНИЕ, РАЗВИТИЕ И ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
- 1.1 Возникновение и развитие сталеплавильных процессов
- 1.2 Возможность удаления примесей металла при окислительном рафинировании
- 1.3 Основные принципы получения заданного химического состава стали
- РАЗДЕЛ 2. ОКИСЛЕНИЕ ПРИМЕСЕЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ВАННЫ ПРОДУВКОЙ ГАЗООБРАЗНЫМ КИСЛОРОДОМ, КИСЛОРОДОМ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ АГРЕГАТА И ТВЕРДЫХ ОКИСЛИТЕЛЕЙ
- 2.1 Окисление примесей металла продувкой газообразным кислородом
- 2.1.1 Механизм реакций
- 2.1.2 Последовательность окисления примесей
- 2.1.3 Скорость реакций во вторичной реакционной зоне и способы ее регулирования
- 2.2 Окисление примесей металла кислородом газовой фазы агрегата
- 2.3 Окисление примесей металла кислородом твердых окислителей
- РАЗДЕЛ 3. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ШЛАКОВ И ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ШЛАКООБРАЗОВАНИЯ В ОСНОВНЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ АГРЕГАТАХ
- 3.1 Химический состав сталеплавильных шлаков
- 3.2 Основность сталеплавильных шлаков
- 3.3 Растворение извести в сталеплавильных шлаках
- 3.4 Интенсификация шлакообразования в основных сталеплавильных агрегатах
- РАЗДЕЛ 4. ОКИСЛЕНИЕ УГЛЕРОДА В СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ
- 4.1 Значение реакции окисления углерода в сталеплавильных процессах
- 4.2 Общая термодинамическая характеристика реакции окисления углерода
- 4.3 Минимальное остаточное содержание углерода при плавке в открытых сталеплавильных агрегатах
- 4.4 Тепловые эффекты реакций окисления углерода
- 4.5 Скорость окисления углерода в сталеплавильных процессах
- РАЗДЕЛ 5. ПОВЕДЕНИЕ КРЕМНИЯ И МАРГАНЦА В СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ
- 5.1 Окисление кремния в сталеплавильных процессах
- 5.2 Основные принципы получения заданного содержания кремния в стали
- 5.3 Окисление и восстановление марганца в сталеплавильных процессах
- 5.4 Основные принципы получения заданного содержания марганца в стали
- РАЗДЕЛ 6. ДЕСУЛЬФУРАЦИЯ МЕТАЛЛА В СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ
- 6.1 Окислительная десульфурация металла в сталеплавильных агрегатах
- 6.2 Эффективность десульфурации металла шлаком
- 6.3 Основные принципы получения заданного содержания серы в стали
- РАЗДЕЛ 7. ПОВЕДЕНИЕ ФОСФОРА В СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ
- 7.1 Распределение фосфора между шлаком и металлом
- 7.2 Поведение фосфора при выплавке стали в конвертерах
- 7.3 Рефосфорация металла при раскислении, выпуске и разливке стали
- 7.4 Основные принципы получения заданного содержания фосфора в стали
- РАЗДЕЛ 8. ШИХТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
- 8.1 Передельный чугун
- 8.1.1 Внедоменная десульфурация чугуна
- 8.1.2 Десульфурация и дефосфорация чугуна в ковшах окислительными шлакообразующими смесями
- 8.2 Металлический лом
- 8.3 Металлизованные материалы
- 8.4 Флюсы сталеплавильных процессов
- 8.5 Окислители
- 8.6 Топливо
- РАЗДЕЛ 9. КОНСТРУКЦИЯ КИСЛОРОДНЫХ КОНВЕРТЕРОВ
- 9.1 Кислородный конвертер верхнего дутья
- 9.2 Особенности конструкции кислородного конвертера донного дутья
- 9.3 Устройства для вдувания перемешивающего газа через днище конвертеров комбинированного дутья
- РАЗДЕЛ 10. ВЫПЛАВКА СТАЛИ В КИСЛОРОДНЫХ КОНВЕРТЕРАХ ВЕРХНЕГО ДУТЬЯ
- 10.1 Способы восстановления футеровки кислородного конвертера
- 10.2 Выплавка стали из низкофосфористого чугуна с остановкой продувки на марочном содержании углерода
- 10.3 Выплавка стали из низкофосфористого чугуна с передувом плавки
- 10.4 Материальный и тепловой балансы плавки при переработке низкофосфористого чугуна
- 10.5 Выплавка стали из высокофосфористого чугуна
- РАЗДЕЛ 11. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КИСЛОРОДНЫХ КОНВЕРТЕРАХ ДОННОГО ДУТЬЯ
- 11.1 Окисленность шлака
- 11.2 Окисленность металла
- 11.3 Поведение марганца
- 11.4 Дефосфорация металла
- 11.5 Десульфурация металла
- 11.6 Содержание водорода в металле
- 11.7 Состав металлической шихты
- РАЗДЕЛ 12. ВЫПЛАВКА СТАЛИ В КИСЛОРОДНЫХ КОНВЕРТЕРАХ КОМБИНИРОВАННОГО ДУТЬЯ
- 12.1 Процессы с продувкой кислородом сверху и перемешиванием ванны малоактивными газами
- 12.2 Использование комбинированной продувки для увеличения доли лома в металлической шихте
- РАЗДЕЛ 13. СПОСОБЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ДОЛИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛОМА В ШИХТЕ КИСЛОРОДНЫХ КОНВЕРТЕРОВ
- 13.1 Повышение температуры заливаемого в конвертер чугуна
- 13.2 Дожигание оксида углерода отходящих газов в рабочем пространстве конвертера
- 13.3 Использование химических теплоносителей и твердого топлива
- 13.4 Использованием жидкого и газообразного топлива
- 13.5 Использование физического тепла отходящих газов
- 13.6 Выплавка стали под минимальным количеством шлака
- РАЗДЕЛ 14. ПРОИЗВОДСТВО ВЫСОКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРАХ АРГОННО-КИСЛОРОДНОГО ДУТЬЯ
- РАЗДЕЛ 15. КОНСТРУКЦИЯ МАРТЕНОВСКОЙ ПЕЧИ
- 15.1 Принцип тепловой работы мартеновской печи
- 15.2 Основные элементы конструкции мартеновской печи
- 15.3 Особенности конструкции двухванной мартеновской печи
- РАЗДЕЛ 16. ВЫПЛАВКА СТАЛИ В ОСНОВНЫХ МАРТЕНОВСКИХ ПЕЧАХ
- 16.1 Варианты мартеновского процесса
- 16.2 Скрап-рудный мартеновский процесс с использованием твердых окислителей
- 16.3 Использование кислорода для интенсификации мартеновской плавки
- 16.4 Организация работы двухванной мартеновской печи
- РАЗДЕЛ 17. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫПУСКА МЕТАЛЛА ИЗ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ
- 17.1 Конструкция сталеразливочного ковша
- 17.2 Способы отделения окислительного шлака от металла при выпуске плавки
- РАЗДЕЛ 18. СОВРЕМЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ
- 18.1 Раскисление стали
- 18.1.1 Сущность процесса раскисления и способы его реализации
- 18.1.2 Осаждающее раскисление
- 18.1.3 Экстракционное раскисление
- 18.1.4 Вакуумно-углеродное раскисление
- 18.1.5 Модифицирование неметаллических включений в стали
- 18.2 Обработка стали инертным газом
- 18.2.1 Усреднение химического состава и температуры металла
- 18.2.2 Корректировка температуры металла перед разливкой
- 18.2.3 Перемешивание металла и шлака для повышения скорости химических реакций
- 18.2.4 Дегазация стали при продувке аргоном в ковше
- 18.2.5 Удаление неметаллических включений
- 18.3 Внепечная десульфурация стали
- 18.3.1 Обработка стали синтетическими шлаками, самоплавкими и твердыми шлакообразующими смесями
- 18.3.2 Продувка стали порошкообразными материалами
- 18.4 Вакуумирование стали
- 18.5 Корректировка химического состава стали в ковше
- 18.6 Внепечная обработка стали с нагревом в ковше
- РАЗДЕЛ 19. РАЗЛИВКА СТАЛИ В ИЗЛОЖНИЦЫ
- 19.1 Общая характеристика способов разливки стали в изложницы
- 19.2 Разливка спокойной стали
- 19.2.1 Структура слитка спокойной стали
- 19.2.2 Основные требования к организации отливки слитков спокойной стали
- 19.3 Разливка кипящей стали
- 19.3.1 Структура слитка кипящей стали
- 19.3.2 Основные требования к организации отливки слитков кипящей стали
- 19.4 Разливка полуспокойной стали
- 19.4.1 Структура слитка полуспокойной стали
- 19.4.2 Основные требования к организации отливки слитков полуспокойной стали
- 19.5 Дефекты стальных слитков
- РАЗДЕЛ 20. РАЗЛИВКА СТАЛИ НА МАШИНАХ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК (МНЛЗ)