Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Nejběžnějším materiálem používaným v průmyslu je ocel. Běžně se chápe jako slitina železa s jinými chemickými prvky. Hlavní složkou v jeho složení je uhlík. Jeho procento v oceli je 2, 14%. Velice díky němu, oceli a získává vysoké pevnostní charakteristiky. Pokud hovoříme o specifické hmotnosti materiálu, pohybuje se od 75 500 do 77 500 N / m3. Ve složení moderních druhů oceli mohou být přítomny legovací prvky, které poskytují slitině vyšší kvalitu.
Klasifikace oceli
Existuje řada kritérií, na jejichž základě je ocel klasifikována. Hlavní odrůdy této slitiny jsou:
- konstrukční ocel;
- nástrojová ocel.
Odborníci také rozlišují vysokorychlostní ocel, kterou odborníci také označují jako počet nástrojových ocelí. Ocel se liší chemickým složením. V závislosti na prvcích obsažených v oceli lze tento materiál rozdělit na uhlíkové a legované oceli. Také tento kov může být klasifikován množstvím obsaženého uhlíku. Podle tohoto kritéria je obvyklé rozlišovat tři hlavní typy:
- nízký obsah uhlíku. Obsah uhlíku v této oceli nepřesahuje 0, 25%;
- střední uhlík. U této oceli je uhlík přítomen v množství od 0, 25 do 0, 6%;
- vysoký obsah uhlíku. Obsah uhlíku v této oceli nepřesahuje 2%.
Klasifikace legovaných ocelí se provádí podobným způsobem, ale pouze v tom je rozdělení na typy podle procentuálního podílu přítomných legujících prvků:
- nízkolegované - v něm obsah legujících prvků nepřekračuje 4%;
- mírně dotované - množství legujících složek přítomných v této slitině nepřesahuje 11%;
- vysoce legované - počet přítomných přísad přesahuje 11%.
Dnes je ocel vyráběna hutními podniky s využitím moderních technologií a různých metod. V závislosti na způsobu výroby tohoto materiálu mohou být v oceli přítomny určité kovové inkluze. Pokud je ocel klasifikována podle tohoto parametru jako počet kovových inkluzí obsažených v materiálu, lze ocel rozdělit do následujících typů:
- směsi běžné jakosti;
- kvalitní ocel;
- vysoce kvalitní slitiny;
- se staly zvláštní kvalitou.
Tento materiál je obvykle dělen strukturním složením. V současné době hutní podniky vyrábějí tyto druhy slitin:
feritické;- austenitické;
- perlitický.
Složení slitiny je důležitým faktorem ovlivňujícím specifickou hmotnost samotné oceli. Je třeba říci, že slitiny jsou rozděleny do dvoufázové a vícefázové. Dalším kritériem, na jehož základě je ocel klasifikována, je charakter tuhnutí a stupeň dezoxidace.
Metody výroby oceli
Hlavní surovinou pro výrobu moderní oceli je litina. Z toho důvodu, že jeho složení obsahuje uhlík, fosfor a síru ve velkém množství, má vysokou křehkost a značnou drobivost. Pro zpracování litiny na ocel je nutné dosáhnout snížení obsahu těchto látek v materiálu na požadovanou úroveň. Snížení koncentrace vede ke skutečnosti, že měrná hmotnost oceli klesá. Změny nastávají v jeho vlastnostech. Použití jedné nebo druhé metody pro výrobu oceli zahrnuje použití různých způsobů oxidace uhlíku v železe. Výrobce nejčastěji používá následující metody.
- Metoda konvertoru kyslíku. Touto technologií se vyrábí většina značek výrobců oceli.
- Martinova metoda. V poslední době se používá méně a méně.
- Elektrotermální metoda. V současné době je tato metoda jednou z nejmodernějších a aktivně se používá k výrobě oceli. Jeho použití vede k tomu, že výsledkem je materiál s vysokou kvalitou.
Metoda konverze kyslíku
Při použití této metody pro výrobu oceli se problém přebytečného surového železa a fosforu v oceli řeší oxidací kyslíkem. K tomu se provádí čištění pod tlakem roztaveným kovem. Pec používaná k výrobě oceli se nazývá konvertor. Ve tvaru se podobá hrušce. V jeho vnitřní části je obložení žáruvzdorných cihel. Charakteristickým rysem tohoto zařízení je jeho vysoká mobilita. Pece lze otáčet o 360 stupňů. Kapacita konvertoru je 60 tun, výrobci používají dva typy surovin: \ t
- dinas - ve složení této suroviny je přítomen oxid křemičitý, který má vysoké kyselé vlastnosti;
- dolomit - ve svém složení jsou hlavními složkami oxid vápenatý a hořčík. Dolomitový materiál se používá k jeho získání.
Martinova metoda
Byl aktivně používán před několika desítkami let. Od nynějška je zastaralý a stává se méně častým . Při jeho aplikaci na zpracování železa na ocel je možné na výstupu získat materiál nízké kvality. Otevřená pec je svým vzhledem velkým objemem tavicí lázně. Je pokryta klenbou, která je vyrobena ze žáruvzdorných cihel. Na něm jsou rekuperátorové komory.
Jedná se o prostory, jejichž hlavním účelem je plynové topení. Vyznačují se plněním trysky, vyrobené ze žáruvzdorných cihel. Prostřednictvím třetího a čtvrtého rekuperátoru je naplněn proud horkého plynu a vzduchu. Současně dochází k ohřevu prvního a druhého výměníku tepla v důsledku spalovacích plynů. Když teplota dostatečně vzroste, proces jde opačným směrem.
Elektrotermální metoda
V porovnání s ostatními dvěma způsoby má zpracování litiny na ocel touto metodou několik výhod. To neumožňuje změnu chemického složení oceli. Současně se po dokončení procesu získá vysoce kvalitní ocel.
Vzhledem k tomu, že při použití v peci je množství vzduchu omezeno, vede to ke snížení oxidu uhelnatého v hotovém materiálu. Proto jeho malé množství obsažené ve slitině umožňuje získat kvalitní výrobek. Při použití této metody se teplota udržuje na úrovni ne nižší než 2000 stupňů Celsia. To vám umožní zcela odstranit ze slitiny takové škodlivé nečistoty, jako je síra a fosfor.
Specifická hmotnost oceli
V procesu výroby oceli dochází k indukčnímu ohřevu kovu. Pro tento účel se používají průmyslové proudy. Vzhledem k tomu, že jádro má velkou hmotnost, je takový dopad na kov dostačující. Pro provedení tavení oceli do 100 tun bude dostačující použít průmyslový proud s frekvencí 50 Hz. Je třeba říci, že v různých typech surovin se některé parametry nemusí shodovat.
Výpočet měrné hmotnosti oceli
Pouze pro určitou látku je poměr mezi objemem slitiny a její hmotností. Stojí za to říct, že tento parametr je konstantní. Stanovení hustoty slitiny pomocí speciálního vzorce . To přímo souvisí s výpočtem pro měrnou ocel a má následující formu:
γ = P / V.
V tomto vzorci by Y mělo být chápáno jako specifická hmotnost kovu. Hmotnost homogenního tělesa je označena písmenem P. Písmeno V se používá k označení objemu spojení. Je třeba říci, že tento vzorec funguje pouze v případech, kdy kov má hustý stav a póry jako takové chybí.
Ocel se používá v různých průmyslových odvětvích. Hutní podniky ji získávají zpracováním železa. K výrobě oceli používejte různé metody zpracování. Každý z nich má své vlastní charakteristiky. Pomocí moderních metod zpracování je možné odstranit škodlivé nečistoty ze slitinové kompozice, což umožňuje zajistit vysokou kvalitu hotového kovu.