Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Najbežnejším materiálom používaným v priemysle je oceľ. Bežne sa chápe ako zliatina železa s inými chemickými prvkami. Hlavnou zložkou v jej zložení je uhlík. Jeho percento v oceli je 2, 14%. Veľmi vďaka nemu, ocele a získava vysokú pevnosť vlastnosti. Ak hovoríme o špecifickej hmotnosti materiálu, pohybuje sa od 75 500 do 77 500 N / m3. V zložení moderných ocelí môžu byť prítomné legujúce prvky, ktoré poskytujú zliatine vyššiu kvalitu.
Klasifikácia ocele
Existuje niekoľko kritérií, na základe ktorých sa oceľ klasifikuje. Hlavnými odrodami tejto zliatiny sú: \ t
- konštrukčná oceľ;
- nástrojová oceľ.
Odborníci tiež rozlišujú vysokorýchlostnú oceľ, ktorú odborníci označujú aj ako počet nástrojových ocelí. Oceľ sa líši v chemickom zložení. V závislosti od prvkov obsiahnutých v oceli je možné tento materiál rozdeliť na uhlíkové a legované ocele. Aj tento kov môže byť klasifikovaný množstvom obsiahnutého uhlíka. Podľa tohto kritéria sa zvyčajne rozlišujú tri hlavné typy:
- nízky obsah uhlíka. Obsah uhlíka v tejto oceli nepresahuje 0, 25%;
- stredný uhlík. V tejto oceli je uhlík prítomný v množstve od 0, 25 do 0, 6%;
- vysoký obsah uhlíka. Obsah uhlíka v tejto oceli nepresahuje 2%.
Klasifikácia legovaných ocelí sa vykonáva podobným spôsobom, ale iba v tom je rozdelenie na typy podľa percentuálneho podielu prítomných legujúcich prvkov:
- nízkolegované - v ňom obsah legujúcich prvkov nepresahuje 4%;
- mierne dopované - množstvo legujúcich zložiek prítomných v tejto zliatine nepresahuje 11%;
- vysoko legované - počet prítomných prísad presahuje 11%.
Dnes je oceľ vyrábaná hutníckymi podnikmi s využitím moderných technológií a rôznych metód. V závislosti od spôsobu výroby tohto materiálu môžu byť v oceli prítomné určité kovové inklúzie. Ak je oceľ klasifikovaná podľa tohto parametra ako počet kovových inklúzií obsiahnutých v materiáli, oceľ môže byť rozdelená do nasledujúcich typov:
- zmesi bežnej kvality;
- kvalitná oceľ;
- vysoko kvalitné zliatiny;
- sa stali zvláštnou kvalitou.
Tento materiál sa zvyčajne delí jeho konštrukčným zložením. V súčasnosti hutnícke podniky vyrábajú tieto druhy zliatin:
ferritic;- austenitická;
- perlit.
Zloženie zliatiny je dôležitým faktorom ovplyvňujúcim špecifickú hmotnosť samotnej ocele. Treba povedať, že zliatiny sú rozdelené na dvojfázové a viacfázové. Ďalším kritériom, na základe ktorého sa oceľ klasifikuje, je charakter tuhnutia a stupeň dezoxidácie.
Metódy výroby ocele
Hlavnou surovinou na výrobu modernej ocele je liatina. Z dôvodu, že jej zloženie obsahuje uhlík, fosfor a síru vo veľkých množstvách, má vysokú krehkosť a značnú krehkosť. Na spracovanie liatiny na oceľ je potrebné dosiahnuť zníženie obsahu týchto látok v materiáli na požadovanú úroveň. Zníženie koncentrácie vedie k tomu, že sa znižuje špecifická hmotnosť ocele. Zmeny nastávajú v jeho vlastnostiach. Použitie jednej alebo druhej metódy na výrobu ocele zahŕňa použitie rôznych spôsobov oxidácie uhlíka v železe. Výrobca najčastejšie používa nasledujúce metódy.
- Metóda konvertora kyslíka. Pomocou tejto technológie sa vyrába väčšina značiek výrobcov ocele.
- Martinova metóda. V poslednej dobe sa používa menej a menej.
- Elektrotermálna metóda. V súčasnosti je táto metóda jednou z najmodernejších a aktívne sa používa na výrobu ocele. Jeho použitie vedie k tomu, že výsledkom je materiál s vysokou kvalitou.
Metóda konverzie kyslíka
Pri použití tejto metódy na výrobu ocele sa problém prebytku surového železa a fosforu v oceli rieši oxidáciou kyslíkom. Na tento účel sa preplachovanie uskutočňuje pod tlakom roztaveným kovom. Pec na výrobu ocele sa nazýva konvertor. V tvare sa podobá hruške. Vo vnútornej časti je obloženie žiaruvzdorných tehál. Charakteristickým znakom tohto zariadenia je jeho vysoká mobilita. Pece je možné otáčať o 360 stupňov. Kapacita konvertora je 60 t. Výrobcovia používajú na obloženie dva druhy surovín:
- v zložení tejto suroviny je prítomný oxid kremičitý, ktorý má vysoké kyslé vlastnosti;
- dolomit - vo svojom zložení sú hlavnými zložkami oxid vápenatý a horčík. Dolomitový materiál sa používa na jeho získanie.
Martinova metóda
Aktívne sa používalo pred niekoľkými desaťročiami. Odteraz je zastaraný a stáva sa menej bežným . Aplikáciou na spracovanie železa na oceľ je možné na výstupe získať materiál nízkej kvality. Pec s otvoreným ohniskom je svojím vzhľadom veľkým objemom taviaceho kúpeľa. Je pokrytá klenbou, ktorá je vyrobená zo žiaruvzdorných tehál. Na ňom sú rekuperátorové komory.
Ide o oddelenia, ktorých hlavným účelom je vykurovanie plynom. Vyznačujú sa plnením dýzy zo žiaruvzdorných tehál. Prostredníctvom tretieho a štvrtého rekuperátora sa naplní prúd horúceho plynu a vzduchu. Súčasne sa uskutočňuje ohrev prvého a druhého výmenníka tepla v dôsledku plynných pecí. Keď teplota dostatočne stúpa, proces ide opačným smerom.
Elektrotermálna metóda
V porovnaní s inými dvoma spôsobmi má spracovanie liatiny na oceľ touto metódou niekoľko výhod. Nedovoľuje zmenu chemického zloženia ocele. Zároveň je po ukončení procesu získaná vysoko kvalitná oceľ.
Pretože pri použití v peci je množstvo vzduchu obmedzené, vedie to k poklesu oxidu uhoľnatého v hotovom materiáli. Preto jej malé množstvo obsiahnuté v zliatine umožňuje získať kvalitný výrobok. Pri použití tejto metódy sa teplota udržiava na úrovni nie nižšej ako 2000 stupňov Celzia. To vám umožní úplne odstrániť zo zliatiny také škodlivé nečistoty, ako je síra a fosfor.
Špecifická hmotnosť ocele
V procese výroby ocele dochádza k indukčnému ohrevu kovu. Na tento účel sa používajú priemyselné frekvenčné prúdy. Vzhľadom k tomu, že jadro má veľkú hmotnosť, takýto vplyv na kov je dosť veľký. Na roztavenie ocele s hmotnosťou do 100 ton stačí použiť priemyselný prúd s frekvenciou 50 Hz. Treba povedať, že v rôznych typoch surovín sa niektoré parametre nemusia zhodovať.
Výpočet špecifickej hmotnosti ocele
Len pre konkrétnu látku je pomer medzi objemom zliatiny a jej hmotnosťou. Stojí za to povedať, že tento parameter je konštantný. Určiť hustotu zliatiny pomocou špeciálneho vzorca . Vzťahuje sa priamo na výpočet pre špecifickú gravitačnú oceľ a má túto formu:
γ = P / V.
V tomto vzorci Y by sa mala chápať ako špecifická hmotnosť kovu. Hmotnosť homogénneho telesa je označená písmenom P. Písmeno V sa používa na označenie objemu spojenia. Treba povedať, že tento vzorec funguje len v prípadoch, keď má kov hustý stav a póry ako také chýbajú.
Oceľ sa používa v rôznych priemyselných odvetviach. Hutnícke podniky ho prijímajú prostredníctvom spracovania železa. Na dosiahnutie kvality ocele používajte rôzne spôsoby spracovania. Každá z nich má svoje vlastné charakteristiky. Pomocou moderných spôsobov spracovania je možné odstrániť škodlivé nečistoty zo zliatinového zloženia, čo umožňuje zabezpečiť vysokú kvalitu hotového kovu.