Технология производства конструкционных легированных сталей в дуговой сталеплавильной печи на примере стали 25ХГСА

ВВЕДЕНИЕ….……………………………………………………………………….….8
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………………….……....10
1.1 Описание выплавляемого сплава марки 25ХГСА..…………….……………..10
1.2 Назначение выплавляемой стали марки 25ХГСА….………………….………11
1.3 Технологическая схема производства стали марки 25ХГСА.………………..12
1.4 Выбор оборудования для выплавки………….……………………….………..16
1.5 Сырьевые материалы необходимые для выплавки…….………..…….………19
1.6 Влияние легирующих элементов на свойство стали…………………………..20
1.7 Контроль качества продукции……………………………………….….............21
2 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ…………...…………………………………………….……...23
2.1 Материальный баланс плавки……………………………………….………….23
3 ВОЗМОЖНЫЕ ДЕФЕКТЫ КОНЕЧНОГО ПРОДУКТА ПРОИЗВОДСТВА........73
3.1 Общие сведения о дефектах конечного продукта производства……………..73
3.2 Виды дефектов сталеплавильного происхождения………………………….73
3.3 Трещины непрерывнолитой заготовки……………………….………….74
4 ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ПРОИЗВОДСТВА ПОДОБНОЙ ПРОДУКЦИИ…….....75
5 ВОЗМОЖНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОДЕРНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА….…..77
6 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ………….…………………...79
6.1 Общие требования охраны труда………………………………………………..79
6.2 Анализ опасных производственных факторов………………..……………….79
6.3 Анализ вредных производственных факторов………………………………….80
6.4 Запыленность и загазованность в производственном помещении, их
влияние на человека………………………………………………………………….....81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ….…………………………………………………………..………….83
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………..…………..…84

Весь текст будет доступен после покупки

Металлургия - это направление в промышленности, которое занимается добычей сырья, производством сплавов, утилизацией отходов и производством продукции из полученных сплавов.
Сталь - это сплав железа с углеродом содержащий до 2,14% углерода. Благодаря высокой прочности, разнообразным свойствам и хорошей способности к утилизации значение стали как важнейшего конструкционного материала, как и раньше, не подлежит сомнению.
Сталь нашла применение практически во всех важнейших отраслях промышленности: строительстве, машиностроении, энергетике, транспорте и др. Кроме разнообразия свойств важнейшими причинами того, что сталь — лидер среди конструкционных материалов, являются постоянные инновации в отрасли и непрерывное повышение эффективности производства. Требования, предъявляемые потребителями в отношении механических, технологических и эксплуатационных свойств стали, выполняются металлургами в широком диапазоне: появляются новые марки стали и технологии их производства.
Таким образом, потребители продукции черной металлургии имеют возможность удовлетворить самые разнообразные требования к стали, например, в отношении прочности и вязкости, свариваемости, стойкости к коррозии и износу. Металлургия предлагает множество марок стали, изделий из них разнообразной формы в горяче- и холоднокатаном состоянии и различного исполнения.
Строительная индустрия является крупнейшим заказчиком продукции черной металлургии: высотное и подземное строительство, строительство гидротехнических сооружений, дорожное строительство, сооружение трубопроводов, подъемных кранов, стальных конструкций (цехов, стадионов и мостов). В черной металлургии непрерывно ведутся исследования по разработке высокопрочных и ультравысокопрочных сталей, которые позволяют создавать большепролетные конструкции. Наряду с высокой прочностью стали характеризуются хорошей вязкостью, в том числе при низких температурах. При этом они хорошо и экономично свариваются. Сварные соединения обладают высокой прочностью и стойкостью к хрупкому разрушению.

Весь текст будет доступен после покупки

25ХГСА конструкционная легированная сталь. Кроме обычных примесей, в марке 25ХГСА содержится определенное количество элементов, которые специально вводятся. Благодаря этому обеспечиваются особенные свойства. Здесь, как легирующий элемент, применяется хром, марганец и кремний. Благодаря этим легирующим элементам данная марка стали получила название хромансиль.

В данной стали есть особенность – это трудная свариваемость. В связи с этим сталь 25ХГСА в процессе сварки подвергается нагреву до 300оС, а после нее – термической обработке. Кроме этой особенности, имеется склонность к отпускной хрупкости, а еще флокеночувствительности.

Сталь 25ХГСА характеристики имеет следующие:
– удлинение относительное – 10-20%;
– ударная вязкость – до 800 кДж/кв. метр;
– предел прочности – до 2800 МПа.

Есть и другие особенности, характерные для этой марки стали:
– предел выносливости достаточно высокий;

– возможность проводить обработку способом резания, путем сваривания или под давлением;

– стойкость к короблению и обезуглероживанию при термовоздействии.

Для всех подобных материалов это самые важные свойства. Именно они позволяют применять сталь 25ХГСА в авиационной отрасли. При ковке стали этой марки температура в начале процесса составляет 1240 оС, а в конце – 800 оС.

1) Химический состав и расшифровка стали 25ХГСА

Конструкционная легированная качественная сталь марки 25ХГСА, обозначают двузначным числом 25 и буквами XГСА, указывающим на среднее содержание углерода в стали 0,25%, хрома до 1,1%, марганца до 1,1% и кремния до 1,2%, буква А в конце аббревиатуры говорит о том, что данная марка стали относится к категории высококачественной стали . Химический состав приведен в таблице 1, применяется в самолетостроении для создания деталей которые используются на ответственных участках испытывающих высокую нагрузку, также различные улучшаемые детали: валы, оси, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин работающие при температуре до 200° С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, крепежные детали, работающие при низких температурах.



Таблица 1 – Химический состав стали 25ХГСА (ГОСТ 4543-71), %
С Si Mn Ni S P Cr Cu Fe
0,28-0,34 0,9-1,2 0,8- 1,1 До 0,3 До
0,025 До
0,025 0,8 -1,1 До 0,3 До 97


Механические свойства стали 25ХГСА.

Таблица 2–Механические свойства стали 25ХГСА в зависимости от сечения

Сечение, мм ?0,2 (МПа) ?в(МПа) ?4 (%) ? % KCU (кДж / м2) HB

Закалка 840-860 °С, вода, масло. Отпуск 580-650 °С, вода, воздух.

101-200 490 655 15 45 59 212-248

201-300 440 635 14 40 54 197-235

301-500 345 590 14 38 49 174-217


Таблица 3 – Механические свойства стали 25ХГСА в зависимости от температуры отпуска

Температура ?0,2 (МПа) ?в(МПа) ?5 (%) ? % KCU HB
отпуска, °С (кДж / м2)
200 1560 1760 8 35 29 552

300 1390 1610 8 35 20 498

400 1180 1320 9 40 49 417

500 910 1150 11 49 69 326

600 720 860 14 60 147 265

Весь текст будет доступен после покупки

1 Егоров, А.В. Электроплавильные печи черной металлургии: Учебник для вузов/ А.В. Егоров. – М.: Металлургия, 1985. – 120 с.
2 Еланский, Д.Г. Тенденции развития электросталеплавильного производства: Учебник для вузов/ Д.Г. Еланский. – Электрометаллургия, 2007. – 18 c.
3 Егоров, А.В. Расчет мощности и параметров электропечей черной металлургии: Учебное пособие для вузов/ А.В. Егоров. – М.: Металлургия, 1990. – 280 с.
4 Зинурова, И.Ю. Дуговые сталеплавильные печи: Учебное пособие для вузов/ И.Ю. Зинурова.– М.:Металлургия, 1981. – 180 с.
5 Кожеуров, В.А. Термодинамика металлургических шлаков: Учебное пособие/ В.А. Кожеуров. – М.: Металлургиздат, 1955. – 230 с.
6 Морозов, А.Н. Современное производство стали в дуговых печах: Учебник для вузов/ А.Н. Морозов. – М.: Металлургия, 1983. – 184 с.
7 Мастрюков, Б.С. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей: Учебное пособие/ Б.С. Мастрюков. - М.: Металлургия, 2008. – 272 с.
8 Никольский, Л.Е. Тепловая работа дуговых сталеплавильных печей: Учебник для вузов/ Л.Е. Никольский, В.Д. Смоляренко, Л.Н. Кузнецов. – М.: Металлургия, 1981. – 320 с.
9 Новокщенова, С.М. Дефекты стали: Справочник/ С.М. Новокщенова, М.И. Виноград – М., Металлургия, 1984. – 45 с.
10 Осипенко, В.Д. Отвод и обеспыливание газов дуговых сталеплавильных печей: Учебник для вузов/ В.Д. Осипенко, В.П. Егорычев, Б.Н. Максимов. – М.: Металлургия, 1985. – 104 с.
11 Электрометаллургия стали и ферросплавов: Учебник для вузов/ Под редакцией Д.Я. Поволоцкого, – М.: Металлургия,1984. – 98 с.
12 Поволоцкий, Д.Я. Электрометаллургия стали и сплавов: Учебник для вузов/ Д.Я. Поволоцкий, В.Е. Рощин, Н.В. Мальков. – М.: Металлургия, 2007. - 592с.

Весь текст будет доступен после покупки