Elgyrtsi technolgik Aclgyrts Folykony aclnyesvas aclhulladk Aclgyrts Acltusk

  • Slides: 33
Download presentation
Előgyártási technológiák Acélgyártás

Előgyártási technológiák Acélgyártás

Folyékony acélnyesvas, acélhulladék Acélgyártás Acéltuskó hengerlésre, kovácsolásra a Nagytisztaságú, erősen ötvözött acél Csillapított, gyengén

Folyékony acélnyesvas, acélhulladék Acélgyártás Acéltuskó hengerlésre, kovácsolásra a Nagytisztaságú, erősen ötvözött acél Csillapított, gyengén ötvözött acél Csillapítatlan acél

Az acélgyártás egyes fázisai I. Nyersacél előállítása: szennyezők és a karbon oxidációja (konverter, ívkemence)

Az acélgyártás egyes fázisai 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)

Acélgyártás • Folyamata: a nyersvas karbon tartalmának és a káros szennyezők koncentrációjának csökkentése •

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)

100 -200 t befogadóképesség, tömegacél gyártásához A konverter technológiai kapcsolódásai

100 -200 t befogadóképesség, tömegacél gyártásához A konverter technológiai kapcsolódásai

Konverteres acélgyártás (LD) • • • Elrendezés: körte alakú billenthető konverter Betét: acélhulladék, folyékony

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

Konverteres acélgyártás

gáz 2 Mn + O 2 = 2 Mn. O Si + O 2

gáz 2 Mn + O 2 = 2 Mn. O Si + O 2 = Si. O 2 4 P + 5 O 2 = 2 P 2 O 5 2 C + O 2 = 2 CO salak C-tartalom csökken, a hőmérséklet nő!!! A konverter munkarendje

A nyersvas beöntése a konverterbe

A nyersvas beöntése a konverterbe

Magas hőmérséklet nagy oxigénnyomás, porlasztott vasolvadék Nagy fajlagos felület, intenzív reakciók

Magas hőmérséklet nagy oxigénnyomás, porlasztott vasolvadék Nagy fajlagos felület, intenzív reakciók

Az acél kiöntése a konverterből

Az acél kiöntése a konverterből

Az acél kiöntése a konverterből, szállítás üstben

Az acél kiöntése a konverterből, szállítás üstben

A fúvatás során a fölöslegben adagolt oxigén oldódik a vasban, illetve vasoxidot képez, és

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. Fe. O + C = Fe + CO Csillapítatlan acél

Leöntés (megszilárdítás) előtt az üstbe Mn, Si, Al tartalmú ötvözőket (segédötvözet, fémpor) adagolnak, melyek

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 + Fe. O = Fe + Mn. O Si + 2 Fe. O = 2 Fe + Si. O 2 2 Al + 3 Fe. O = 3 Fe + Al 2 O 3 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

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

Ívfényes acélgyártó kemence

1 (fázisú) elektródás kemence csatlakozása a hálózathoz 10 -50 t befogadóképesség, minőségi acélgyártáshoz, ötvözéshez

1 (fázisú) elektródás kemence csatlakozása a hálózathoz 10 -50 t befogadóképesség, minőségi acélgyártáshoz, ötvözéshez 3 (fázisú) elektródás kemence és részei Az ívfényes kemencék működési elve

1 fázisú ívfényes kemence

1 fázisú ívfényes kemence

gáz 2 Mn + O 2 = 2 Mno Si + O 2 =

gáz 2 Mn + O 2 = 2 Mno Si + O 2 = Si. O 2 4 P + 5 O 2 = 2 P 2 O 5 2 C + O 2 = 2 CO salak Ar öblítéskor felúsznak zárványok Az ívfényes kemence munkarendje oldott gázok vákuum

1. Olvasztás 2. Kiöntés üstbe 4. Vákuumkezelés 5. Ötvözés 3. Argon öblítés 6. Leöntés

1. Olvasztás 2. Kiöntés üstbe 4. Vákuumkezelés 5. Ötvözés 3. Argon öblítés 6. Leöntés Nemesacél gyártása ívfényes kemencében

3 -10 t befogadóképesség, hőntartáshoz, ötvözéshez Az indukciós kemence működési elve

3 -10 t befogadóképesség, hőntartáshoz, ötvözéshez Az indukciós kemence működési elve

Az acélok utókezelése • Sugárvákumozás: folyékony acélsugár öntése vákumban, erős gáztalanodás • Vákumívfényes átolvasztás:

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

Az acél sugárvákumozása

Acélok utókezelése

Acélok utókezelése

A rúd formájában megszilárdított acél újra megolvasztva, cseppenként vákuumon, illetve különleges összetételű salakon áthaladva

A rúd formájában megszilárdított acél újra megolvasztva, cseppenként vákuumon, illetve különleges összetételű salakon áthaladva leadja gázill. szennyező tartamának nagy részét, majd finomszemcsésen dermed. Vákuumívfényes átolvasztás Elektrosalakos átolvasztás Nagytisztaságú acélok előállítása

A leöntött acéltuskók jellegzetes keresztmetszetei

A leöntött acéltuskók jellegzetes keresztmetszetei

A folyamatos öntés helye az acélgyártás technológiájában

A folyamatos öntés helye az acélgyártás technológiájában

A pászma darabolása A puffer töltése A pászma hajlítása Folyamatos öntés

A pászma darabolása A puffer töltése A pászma hajlítása Folyamatos öntés

Durva felület a felfröccsenések miatt, olcsó, egyszerű elrendezés Tuskóöntés felső öntéssel

Durva felület a felfröccsenések miatt, olcsó, egyszerű elrendezés Tuskóöntés felső öntéssel

Sima felület, drágább elrendezés Tuskóöntés alsó öntéssel

Sima felület, drágább elrendezés Tuskóöntés alsó öntéssel

Acél termékek (megjelenési forma szerint) • Acélöntvény • Tuskóöntés után hengerelt termékek • Folyamatos

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%)

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]

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