Производство стали

Производство стали (практика литья стали) восходит к концу 1750-х годов, намного позже, чем отливка других металлов. Высокая температура плавления стали и отсутствие технологий, доступных для плавки и обработки металлов, задержали развитие сталелитейной промышленности. Эти проблемы были преодолены благодаря достижениям в технологии производства печей.

По сути, печи — это емкости с огнеупорной футеровкой, которые содержат «заряд» (материал, который должен быть расплавлен) и обеспечивают энергию для плавления. В современном сталелитейном заводе используются два типа печей: электродуговые и индукционные.

Производство стали в электродуговой печи

Электродуговая печь плавит партии металла посредством электрической дуги между графитовыми электродами. Заряд проходит непосредственно между электродами, превращая его в  тепловую энергию от продолжающегося электрического разряда.

Электродуговые печи работают по принципу следующих друг за другом циклов:

Загрузка печи

Загрузка стального лома и сплавов в печь.

Плавление

Сталь плавится путем подачи энергии внутрь печи. Электрическая энергия подается через графитовые электроды и, как правило, является главным участником операций плавки стали. Химическая энергия подается через кислородно-топливные горелки и кислородные трубки.

Очистка

Ввод кислорода для удаления примесей и других растворенных газов во время процесса плавления.

Удаление шлака

Избыток шлака, который часто содержит нежелательные примеси, удаляется из ванны перед выпуском. Удаление шлака также может происходить в ковше перед заливкой.

Выпуск расплавленного металла из печи

Металл удаляется из печи путем наклона печи и выливания металла в передаточный сосуд, такой как ковш.

Оборачиваемость печи

Отвод и подготовка для следующего цикла загрузки печи.

Производство стали часто требует непрерывных дополнительных шагов для дальнейшего раскисления стали и удаления шлака из металла перед разливкой. Химический состав стали, иногда требуется откорректировать, чтобы учесть истощение сплава при длительном выпуске.

Производство стали в индукционной печи

Индукционная печь — это электрическая печь, в которой тепловая энергия передается по индукции. Медная катушка окружает непроводящий зарядный контейнер, и переменный ток пропускается через катушку для создания электромагнитной индукции внутри заряда печи.

Индукционные печи способны плавить большинство металлов, и они могут работать с минимальными потерями расплава. Недостатком является то, что затрудняется очистка металла. В этих печах целесообразно выплавлять лишь стали и сплавы специальных марок, которые невозможно или неэкономично (вследствие трудностей технологии) плавить в других агрегатах, а также стали и сплавы, высокая стоимость которых позволяет пренебречь большими затратами на электрооборудование и электроэнергию (когда экономия от уменьшения угара ценных легирующих элементов компенсирует увеличение капитальных затрат и энергетических ресурсов).

Современные сталелитейные заводы часто используют переработанный стальной лом, чтобы снизить стоимость и влияние производства литья на окружающую среду. Устаревшие машины, механические компоненты и аналогичные предметы отделяются, калибруются и отправляются на литейный завод в виде лома. Он используется вместе с внутренним ломом, образующимся в процессе литья, и в сочетании с различными легирующими элементами для загрузки плавильной печи.

Термическая обработка

После того, как отливка затвердела, извлечена из формы и очищена, физические свойства литой стали приобретаются с помощью правильной термической обработки.

Отжиг

Нагрев стальных отливок до определенной температуры, выдерживание в течение определенного периода времени, а затем медленное охлаждение.

Нормализация

Аналогично отжигу, но стальные отливки охлаждают на открытом воздухе, иногда с помощью вентиляторов. Это помогает отливкам достигать более высокой прочности.

Тушение

Аналогично нормализации, но охлаждение происходит гораздо более быстрыми темпами с использованием нагнетаемого воздуха. Вода или масла используются в качестве охлаждающей среды.

Закалка (или снятие стресса)

Техника используется для снятия внутренних напряжений внутри отливок. Эти напряжения могут возникать в процессе литья или во время упрочнения или термической обработки, такой как нормализация или закалка. Снятие напряжения включает нагревание отливок до температуры значительно ниже температуры отжига, выдерживание при этой температуре и затем медленное охлаждение.

Литье на заказ

ООО «ЮМЛЗ» работает совместно с клиентами, чтобы определить лучшие физические и химические свойства, термическую обработку и методы испытаний для каждого проекта. Запросите расценки, чтобы получить больше информации о том, как наше литейное производство может соответствовать требованиям вашего проекта.