La fabricación del acero requiere un proceso detallado.
El sistema de transporte de material transporta sinter (sinterizado por la planta de sinterización), coque, piedra caliza y otras materias primas al sistema de distribución en la parte superior del alto horno, y el sistema de distribución las distribuye uniformemente en el horno según una cierta proporción. El sistema de aire caliente sopla aire al alto horno y el coque se quema para formar una cierta atmósfera química de alta temperatura (1150-1200 grados). El óxido de hierro en el sinterizado sufre una reacción de reducción bajo esta temperatura y ambiente.
Parte del oxígeno del mineral se convierte en dióxido de carbono y otra parte en monóxido de carbono. Parte del gas impuro se descarga a alta temperatura y entra al sistema de purificación y eliminación de polvo y al sistema de recuperación de gas del alto horno. Se emite dióxido de carbono inútil y el monóxido de carbono se recupera y reutiliza. El hierro del mineral se reduce a hierro líquido fundido a altas temperaturas.
El metal caliente también se conoce como arrabio. El arrabio se puede dividir en tres categorías: una es acero para la fabricación de acero (contenido de SI inferior a 1,25); otra es hierro fundido para piezas de máquinas y herramientas de fundición (contenido de silicio superior a 1,25) y la otra es aleación de hierro (principalmente ferromanganeso y); hierro silicio).
Fabricación de acero:
Esencialmente, es un proceso de fundición que calienta hierro fundido (arrabio), agrega diferentes elementos y utiliza oxígeno para reducir el contenido de carbono del hierro a 0,2. -1,7. Se pueden fabricar aceros de diversas texturas. Si se agrega manganeso, el acero al manganeso se refinará; agregar níquel, cromo y titanio hará que el acero sea menos susceptible a la oxidación.
Datos ampliados:
Las aleaciones de hierro y carbono se dividen en acero y arrabio. El acero es una aleación de hierro y carbono con un contenido de carbono de 0,03 ~ 2. El acero al carbono es el acero ordinario más utilizado. Es fácil de fundir, de procesar, de bajo precio y puede cumplir con los requisitos de uso en la mayoría de los casos, por lo que se usa ampliamente. Dependiendo del contenido de carbono, el acero al carbono se divide en acero con bajo contenido de carbono, acero con medio carbono y acero con alto contenido de carbono. A medida que aumenta el contenido de carbono, aumenta la dureza del acero al carbono y disminuye su tenacidad.
El acero aleado también se denomina acero especial. Se añaden uno o más elementos de aleación al acero al carbono para cambiar la estructura y las propiedades del acero, dándole así algunas propiedades especiales, como alta dureza, alta resistencia al desgaste, alta tenacidad, resistencia a la corrosión, etc. Los elementos de aleación que a menudo se añaden al acero incluyen silicio, tungsteno, manganeso, cromo, níquel, molibdeno, vanadio, titanio, etc.
Los recursos de acero aleado son bastante abundantes, además de una cantidad insuficiente de cromo y cobalto y una baja calidad de manganeso, existen reservas relativamente altas de tungsteno, molibdeno, vanadio, titanio y metales de tierras raras. A principios del siglo XXI, la proporción de acero aleado en la producción total de acero aumentará significativamente.
Una aleación de hierro-carbono con un contenido de carbono de 2 a 4,3 se llama arrabio. El arrabio es duro y quebradizo, pero resistente a la presión y al desgaste. Según las diferentes formas de carbono en el arrabio, se puede dividir en hierro blanco, hierro gris y hierro dúctil. El carbono del hierro blanco se distribuye en forma de Fe3C y la superficie de fractura es de color blanco plateado. Es duro y quebradizo y no se puede mecanizar. Es una materia prima para la fabricación de acero, por lo que también se le llama arrabio para fabricación de acero.
La superficie de fractura de la fundición gris con carbono distribuido en grafito en escamas es de color gris plateado, fácil de cortar, fundir y resistente al desgaste. Si el carbono se distribuye en grafito esférico, se llama hierro dúctil y sus propiedades mecánicas y de mecanizado son cercanas a las del acero. Se puede obtener hierro fundido especial añadiendo elementos de aleación especiales al hierro fundido. Si se añade cromo, la resistencia al desgaste se puede mejorar mucho y tiene aplicaciones muy importantes en condiciones especiales.
La fuente del carbono en el acero: Una de las materias primas para la fabricación del hierro es el mineral de hierro, cuyo componente principal es el Fe2O3 y no tiene carbono. La segunda materia prima para fabricar hierro es el coque. Durante el proceso de fabricación del hierro, parte del coque permanece en el hierro fundido, lo que da como resultado carbono en el hierro fundido. El hierro y el acero se producen fundiendo arrabio a partir de mineral de hierro.
Utilizando arrabio como materia prima para fabricar acero, el proceso de fabricación de acero es principalmente un proceso de eliminación de carbono. El carbono no se puede eliminar por completo y el acero requiere una cierta cantidad de carbono para lograr un rendimiento óptimo.
A través de equipos de fundición
(1) Acero convertidor El acero soplado por el convertidor se puede dividir en soplado inferior, soplado lateral, soplado superior, soplado de aire y soplado de oxígeno puro. Dependiendo del revestimiento, se puede dividir en dos tipos: ácido y alcalino.
⑵ Acero de solera abierta El acero refinado en hornos de solera abierta se puede dividir en acero ácido y acero alcalino según los diferentes materiales del revestimiento. Generalmente, los aceros de solera abierta son en su mayoría alcalinos.
(3) Acero para hornos eléctricos El acero refinado mediante hornos eléctricos incluye acero para hornos eléctricos, acero para hornos de inducción y acero para hornos de inducción al vacío. Lo que se produce en grandes cantidades en la industria es acero alcalino para hornos de arco eléctrico.
Según la calidad del acero
(1) El acero común contiene una variedad de elementos de impureza, el contenido de azufre ws es generalmente ≤ 0,05 y el contenido de fósforo wP ≤ 0,045. como acero estructural al carbono, acero estructural de baja aleación, etc.
(2) El acero de alta calidad contiene menos elementos de impureza y los contenidos de azufre, fósforo ws y wp son generalmente ≤0,04, como el acero estructural al carbono de alta calidad, el acero estructural aleado y el acero para herramientas al carbono. , acero para herramientas de aleación y acero para resortes, acero para rodamientos, etc.
(3) El acero de alta calidad contiene muy pocos elementos impuros, el contenido de azufre ws es generalmente ≤ 0,03 y el contenido de fósforo wP ≤ 0,035, como acero estructural de aleación, acero para herramientas, etc. El acero de alta calidad suele estar marcado con el símbolo "A" o el carácter chino "高" después del número de acero para su identificación.
Materiales de referencia:
Enciclopedia Baidu-Acero