Kiinni
Valikko

Ruostumaton teräs on -ymmärrys, Sus304, edut, haitat

Ruostumattoman teräksen yleinen määritelmä

Nopea lukeminennäytä
1.Ruostumattoman teräksen yleinen määritelmä
2.Ruostumattoman teräksen historia
3.Ruostumattoman teräksen luokitus ja määrittely
4.Ruostumattoman teräksen valmistusprosessi
5.Ruostumattoman teräksen käytön edut
6.Ruostumattoman teräksen käytön haitat
7.Kupin keittiöprosessi
8.Käyttö / sovellus
9.Jaa tämä:

Ruostumaton teräs on - ymmärtäminen, Sus304, edut, haitat - ruostumaton teräs ( ruostumaton teräs ) on seosterästä, joka sisältää vähintään 10,5% Cr. Kestävyys ruostumaton teräs Korkea hapettumiskestävyys ilmassa ympäristön lämpötilassa saavutetaan yleensä lisäämällä vähintään 13% (painosta) kromia.

Kromi muodostaa inaktiivisen kerroskromi (III) oksidin (Cr2O3), kun se kohtaa happea. Tämä kerros on liian ohut nähdä, joten metalli pysyy kiiltävänä. Tästä metallista tulee veden- ja ilmankestävä, mikä suojaa metallia päällysteen alla. Tätä ilmiötä kutsutaan Passivointi ja se näkyy muissa metalleissa, kuten alumiinissa ja titaanissa.

Pohjimmiltaan ruostetta kestävän raudan valmistamiseksi kromi on yksi tärkeimmistä seosaineista. Saadakseen vielä parempaa rautaa, mukaan lukien seuraavien aineiden lisääminen, molybdeenin (Mo) lisäämisen tarkoituksena on parantaa kuoppien korroosionkestävyyttä. ja rakokorroosio Vähähiiliset elementit ja karbidia stabiloivien elementtien (titaani tai niobium) lisääminen on tarkoitettu estämään raerajakorroosiota herkistetyssä materiaalissa.

instagram viewer

ruostumaton teräs on

Kromin (Cr) lisäämisen tarkoituksena on lisätä korroosionkestävyyttä muodostamalla oksidikerros (Cr2O3) ja kestävyys korkeassa lämpötilassa tapahtuvalle hapettumiselle. Nikkelin (Ni) lisäämisen tarkoituksena on lisätä korroosionkestävyyttä neutraaleissa tai heikoissa syövyttävissä aineissa. Nikkeli lisää myös metallin sitkeyttä ja muovattavuutta. Nikkelin lisääminen lisää rasituskestävyyttä. Alkuainemolybdeenin (Mo) lisääminen kuoppien korroosionkestävyyden parantamiseksi kloridiympäristöissä. Alkuainealumiini (Al) lisää oksidikerroksen muodostumista korkeissa lämpötiloissa.

Historia Ruostumaton teräs

Alun perin osa ensimmäisistä ruostumattomista teräksistä tuli joistakin antiikin aikoina säilyneistä esineistä. Kromia ei löytynyt tästä esineestä, mutta tiedetään, että mikä tekee tästä metalliesineestä ruosteenkestävän - sen sisältämä fosforimäärä, joka yhdessä paikallisten sääolosuhteiden kanssa muodostaa vanhentuneen oksidikerroksen ja fosfaatti. Samaan aikaan rauta- ja kromiseos ruostetta kestävänä materiaalina löysi ensimmäisen kerran ranskalainen metalliasiantuntija, Pierre Berthier vuonna 1821, jota sovellettiin sitten leikkaustyökaluihin, kuten veitsiin. Sitten 1890-luvun lopulla saksalainen Hans Goldschmidt kehitti aluminotermisen prosessin hiilettömän kromin tuottamiseksi.

Vuosina 1904-1911 Leon Guillet yhdistetty onnistuneesti useissa tutkimuksissaan, jotka tunnetaan nyt nimellä Ruostumaton teräs mutta heikkouksia on edelleen. Vuonna 1912 Harry Brearley tutkimalla aseen piipun korroosiota. Ongelmana on, että aseen piipun teräs ei ole lämmönkestävää. Brearley alkoi testata tietyn määrän kromin lisäämistä teräkseen ja kokeiden tuloksista havaittiin, että 12 - 14% kromin lisääminen teräksen ruostesuojaukseksi. Brearley näki mahdollisuuden, että tätä materiaalia kaupallistettaisiin keittiövälineinä, ja lopulta hän nimitti keksintönsä ruostumaton teräs. 13. elokuuta 1913, ruostumaton teräs valmistettiin ensin Brown-Firthin laboratoriossa ja vuonna 1916 Brearley sai patentin tälle keksinnölle Amerikassa ja useissa Euroopan maissa.

Ruostumattoman teräksen luokitus ja määrittely

Vaikka koko luokka Ruostumaton teräs perustuu kromipitoisuuteen (Cr), mutta muita seosaineita lisätään ominaisuuksien parantamiseksi Ruostumaton teräs sovelluksen mukaan. Kategoria Ruostumaton teräs toisin kuin muut teräkset, jotka perustuvat hiilipitoisuuteen, mutta perustuvat niiden metallurgiseen rakenteeseen. Viisi pääryhmää Ruostumaton teräs ovat austeniittisia, ferriittisiä, martensiittisia, kaksipuolisia ja saostuskovettuneita Ruostumaton teräs.

  • Austeniittinen ruostumaton teräs

Austeniittinen Ruostumaton teräs sisältää vähintään 16% kromia ja 6% nikkeliä (vakiolaatu 304: lle) aina Super Autenitic -laatuun saakka Ruostumaton teräs kuten 904L (korkeammilla kromi- ja nikkelipitoisuuksilla ja muilla Mo-alkuaineilla jopa 6%). Molybdeeni (Mo), titaani (Ti) tai kupari (Co) lisäävät lämpötilan ja korroosionkestävyyttä. Austeniitti soveltuu myös matalan lämpötilan sovelluksiin, koska nikkelin valmistama elementti Ruostumaton teräs ei muutu hauraaksi alhaisissa lämpötiloissa.

Ei magneettinen, hehkutetussa tilassa, sitä ei voida kovettaa lämpökäsittelyllä, se voidaan valmistaa kuumalla ja kylmällä tavalla, sillä on suuri iskunkestävyys, se on kova koneistettu lukuun ottamatta S: n tai Se: n lisäystä, sen korroosionkestävyys on paras muiden tyyppien joukossa, sen lujuus korkeissa lämpötiloissa ja sen kestävyys on erittäin hyvä. hyvä.

  • Ferriittinen ruostumaton teräs

Kromitasot vaihtelevat välillä 10,5 - 18%, kuten 430 ja 409. Korroosionkestävyys ei ole niin erikoista ja suhteellisen vaikeampi valmistuksessa / työstössä. Mutta tämä puute on korjattu luokissa 434 ja 444 ja erityisesti luokissa 3Cr12.

Magneettinen, sitä ei voida kovettaa lämpökäsittelyllä, mutta se voidaan kovettaa kylmällä työllä, se voi olla kylmää tai kuumaa työtä hehkutetussa sitkeydessä ja korkein korroosionkestävyys, lujuus jopa 50% korkeampi kuin tavallinen hiiliteräs, korroosionkestävyys ja työstettävyys parempi kuin ruostumaton teräs martensiittinen.

  • Martensiittinen ruostumaton teräs

Ruostumaton teräs Tässä tyypissä on pääelementti Chrom (silti vähemmän kuin Ferritic Ruostumaton teräs) ja suhteellisen korkea hiilipitoisuus, esim. luokat 410 ja 416. Luokan 431 kromi on jopa 16%, mutta mikrorakenne on edelleen martensiittinen, koska siinä on vain 2% nikkeliä. Ruostumaton teräs toisilla, esimerkiksi 17-4PH / 630, on suurin vetolujuus verrattuna Ruostumaton teräs muut. Tämän luokan etuna on, että jos tarvitaan suurempaa lujuutta, se voidaan karkaista.

Lue myös: Öljyn ja maakaasun esiintymisprosessi ja niiden komponentit

Magneettinen, voidaan kovettaa lämpökäsittelyllä, se voi olla kylmämuokattu tai kuuma työ, hyvä työstettävyys, hyvä sitkeys, korroosionkestävyys on riittävän hyvä sään kannalta, mutta ei niin hyvä kuin ferriittinen ruostumaton teräs tai austeniittinen.

  • Kaksipuolinen ruostumaton teräs

Kaksipuolinen Ruostumaton teräs kuten 2304 ja 2205 (kaksi ensimmäistä lukua edustavat Chromin prosenttiosuutta ja kaksi viimeistä numeroa edustavat nikkelin prosenttiosuutta), niissä on sekoitettu austeniittisen ja ferriittisen mikrorakenne. Duplex ferriitti-austeniitilla on yhdistelmä korroosionkestävyyttä ja suhteellisen korkeita lämpötilaominaisuuksia tai se on erityisen kestävä stressikorroosiomurtumille.

Vaikka hänen stressikorroosiomurtokyky ei ole yhtä hyvä kuin ferriittinen Ruostumaton teräs mutta sen sitkeys on paljon parempi (ylivoimainen) kuin ferriittinen Ruostumaton teräs ja pahempi kuin austeniittinen Ruostumaton teräs. Vaikka hänen voimansa on parempi kuin austeniittinen Ruostumaton teräs (joka on hehkutettu) noin 2 kertaa. Lisäksi kaksipuolinen Ruostumaton teräs sen korroosionkestävyys on hieman parempi kuin 304 ja 316, mutta sen kestävyys pistekorroosiota vastaan ​​on paljon parempi (parempi) kuin 316. Kaksipuolinen sitkeys RuostumatonTeräs laskee alle -50 ° C: n lämpötilassa oC ja yli 300 oC.

  • Sateen kovettuva teräs

Sateen kovettuminen Ruostumaton teräs On Ruostumaton teräs kovaa ja vahvaa johtuen sakan muodostumisesta metallin mikrorakenteessa. Joten muodonmuutosliike estyy ja vahvistaa materiaalia Ruostumaton teräs. Tämän muodostumisen aiheuttaa kuparin (Cu), titaanin (Ti), niobiumin (Nb) ja alumiinin lisääminen. Vahvistusprosessi tapahtuu yleensä kylmätöitä suoritettaessa. Sademäärä karkaistua ruostumatonta terästä, helppo valmistaa, korkea lujuus, hyvä korroosionkestävyys.

Ruostumattoman teräksen valmistusprosessi

Pohjimmiltaan ruostumaton teräs on erään tyyppistä seosterästä, joten ruostumattoman teräksen valmistus ei ole paljon erilaista seosteräksen valmistusprosessissa ero on seosaineiden, mukaan lukien kromi, nikkeli, mangaani ja sinkki, lisääminen Alumiini.

  • Prosessimuunnin

Jos muunnosprosessi on yksi teräskeittiön prosesseista, jossa käytetään haponkestäviä tulenkestäviä tiiliä ja myös emäksisiä tiiliä. Näiden tulenkestävien tiilien tehtävänä on kestää lämpöä ja saavuttaa yli 1000 astetta. Yleisesti käytetty polttolaitoksissa, savupiipuissa, uuneissa, kuivausrummuissa, pyörivissä jne. Tulenkestäviä tiiliä vaaditaan kaikilta teollisuudenaloilta, jotka käyttävät tuotannossaan uuneja, kattiloita ja sulatusuuneja.

Muunnin koostuu putkesta, joka on pyöreä ja soikea muotoinen sivuttaissuuntaisesti.

Työjärjestelmä:

  1. Lämmitetään koksilla + 1500 ° C: seen)
  2. Kallista teräsraaka-aineen lisäämiseksi (+1 / 8 kuljettimen tilavuudesta)
  3. Varmuuskopioida
  4. Ilmaa, jonka paine on 1,5-2 atm, hengitetään ulos kompressorista.
  5. 20-25 minuutin kuluttua muunnin käännetään ympäri sisällön poistamiseksi.

Lue myös: Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Prosessimuunnin:

  • Bessemer-prosessi (happo) vähän fosforia sisältävälle harkkoraudalle

Sisäkerros on valmistettu tulenkestävästä kivestä, joka sisältää happokvartsia tai happooksidia (SiO2). Materiaali käsitellään sulalla harmaalla raakaraudalla, CaO: ta ei lisätä, koska se voi reagoida SiO2: n kanssa,

SiO2+ CaO à CaSiO3

Bessemer-prosessi on prosessi teräksen massatuotantoon sulasta raakaraudasta. Prosessi on nimetty keksijänsä Henry Bessemerin mukaan, joka antoi patentin vuonna 1855. Tätä prosessia on käytetty myös satojen vuosien ajan Euroopan ulkopuolella, mutta ei teollisessa mittakaavassa. Tärkein periaate on poistaa epäpuhtaudet raudasta hapettamalla sulan raudan läpi puhalletulla ilmalla. Hapetus nostaa myös rautamassan lämpötilaa ja pitää sen nestemäisenä.

Tämä prosessi suoritetaan suuressa munanmuotoisessa teräsastiassa, jota kutsutaan Bessemer Converteriksi. Muunnin on valmistettu teräslevystä, jossa on hitsatut liitokset tai niitit. Sisäosa on valmistettu tulenkestävästä kivestä. Muuntimen sisäpinnoitteessa käytetty tulenkestävä kivi voi olla hapan. Muunninta tukee tukilaite, joka on varustettu pohjalevyllä muuntajan vaaka- tai pystysuoran asennon säätämiseksi. Muuntimen kapasiteetti on 8-30 tonnia sulaa rautaa ja tyypillinen hyötykuorma on noin 15 tonnia.

Muuntimen yläosassa on aukko, joka on yleensä kulmassa sivulle suhteessa runkoon, jonka läpi rauta viedään ja lopputuote poistetaan. Pohja on rei'itetty useilla kanavilla, joita kutsutaan tuyèreiksi, joiden kautta ilma pakotetaan muuntimeen. Muuntajaa pyöritetään rungoissa niin, että niitä voidaan kiertää varauksen hyväksymiseksi, käännetään pystysuoraan muuntamisen aikana ja käännetään sitten uudelleen sulan teräksen kaatamiseksi loppuun.

Bessemer-muunnin on päällystetty haponkestävällä kivellä. Yläosa on auki, kun taas alaosassa on useita reikiä ilmakanaville. Tämä alus voidaan kaataa.

Bessemer-muuntimet on täytetty harmaalla raakaraudalla, joka sisältää paljon piidioksidia. Pii ja mangaani poltetaan ensin, sitten hiili poltetaan. Kun ilma virtaa harkkoraudan läpi, ilma polttaa puuhiilen ja lisäseoksen siten, että keittiön sisältö on edelleen laimennettu.

Noin 20 minuutin kuluttua kaikki puuhiili on palanut ja syntynyt kuona poistetaan. Ottaen huomioon, että teräs vaatii hiiltä 0,0 - 1,7%, joten kun palaminen menettää liikaa prosessointia, tämä puute on lisättävä raudan muodossa, joka sisältää paljon hiiltä. Tällä tavalla hiilipitoisuus kasvaa jälleen. muodostuneen ja happoa sisältävän raudan hapettumisesta voidaan vähentää raudalla, joka sisältää mangaania. Ilmaa puhalletaan edelleen astiaan aikaisemmin hyvän seoksen saamiseksi. Sitten kuona poistetaan uudelleen ja kuorma kaadetaan sitten kaatopannuun.

Bessemer-prosessissa raakarautaa käytetään alhaisella fosfori- ja rikkipitoisuudella, mutta vähän fosfori ja rikki ovat edelleen melko korkeita, koska prosessissa nämä kaksi elementtiä eivät pala samalla tavalla kerran. Bessemer-muuntimen lähtöä kutsutaan Bessemer-teräkseksi, jota käytetään laajalti rakennusmateriaaleissa. Bessemer-prosessia kutsutaan myös happoprosessiksi, koska varaus on hapan ja tulenkestävä kivi myös hapan. Jos käytetään emäksistä panosta, kivikerros vaurioituu suolausreaktion vuoksi.

  • Thomas-prosessi (emäs) harkkoraudalle, jolla on korkea fosforipitoisuus.

Sisäseinäkerros on valmistettu tulenkestävästä kivestä, tölkistä tai dolomiitista [kalsiumkarbonaatti ja magnesium (CaCO).3 + MgCO3)], rauta, joka on käsitelty valkoisella raakaraudalla, joka sisältää P: tä välillä 1,7 - 2%, Mn 1 - 2% ja Si 0,6-0,8%. Kun alkuaineet Mn ja Si palavat, P muodostaa fosforioksidia (P2O5) sulan raudan lisäämän kalkin (CaO), 3 CaO + P poistamiseksi2O5 Ca3(PO4)2 (nestekuona)

Thomas-muunninta kutsutaan myös alkaliseksi muuntimeksi ja prosessi on emäksinen prosessi, koska tulenkestävä kivi on emäksinen ja sitä käytetään emäksisen raakaraudan käsittelyyn. Thomas-muuntimen lataus on valkoista harkkorautaa, jossa on runsaasti fosforia.

Palamisprosessi on sama kuin Bessemer-muuntimessa, vain Thomas-prosessissa fosfori palaa hiilen palamisen jälkeen. Ilmavirtaa ei suoriteta jatkuvasti, koska rauta itsessään palaa.

Palamisen estäminen tapahtuu olettaen, että prosessi on täydellinen, vaikka fosforipitoisuus on edelleen korkea. Tässä prosessissa muodostuneen fosforin sitomiseksi siihen lisätään kalkkikiveä kuonan tekemiseksi. Tätä emäksistä kuonaa voidaan käyttää keinotekoisena lannoitteena, joka tunnetaan fosfaattilannoitteena. Thomas-muuntimesta tulevan prosessin tulosta kutsutaan Thomas-teräkseksi, jota käytetään yleisesti rakennusmateriaalina ja kattilalevyinä.

Thomasin prosessia kutsutaan myös "Bessemer-prosessiksi", joka on Bessemer-prosessi emäksisessä tilassa. Tässä prosessissa käytetään muunninta, joka on päällystetty emäksisellä tulenkestävällä materiaalilla, kuten dolomiitilla (Mg CO3 CaCO3).

Ensin muunnin täytetään kalkkikivellä, sitten nestemäinen raaka rauta (raakarauta), joka sisältää fosforia (P): 1,6 - 2%; ja vähän Si ja S (0,6% Si, 0,07% S).

Aikakaudella I (kuonanmuodostusjakso = piipuhallus), nimittäin uloshengityksen aikana, Fe-, Si-, Mn-elementit hapetetaan ja muodostavat emäskuonan (emäskuona). Kalkkikiven läsnä ollessa lämpötila nousee, mutta raakarautaan sisältyvää fosforia (P) ei voida erottaa Fe: stä.

Toisella jaksolla (loistava liekki = hiilen isku), joka on merkitty lämpötilan laskulla, jossa hiili (C) palaa, se tarkoittaa, että C-pitoisuus pienenee. Jos C-taso pysyy 0,1 - 0,2%, lämpötila laskee 1400 - 1420: eenoC.

Lämpötilan laskiessa 1400 ° C: seenoC, aloita kolmas jakso (punertava savujakso), nimittäin Fe: n ja kuonan intensiivisen hapettumisen esiintyminen muodostuu reaktiolla:

Tämä tapahtuma kestää + 3-5 minuuttia ja sitten muodostuu fosfori [CaO) 4.P2O5], jota seuraa äkillinen lämpötilan nousu 1600: eenoC. Kolmannen jakson päätyttyä kuuman ilman virtaus pysäytetään ja muunninta kallistetaan sulan raudan kelluvan kuonan poistamiseksi.

Annettiin sitten doksiderit / deoksidointiaineet, kuten Ferro Monggan, Ferropi tai Alumiini hapen (O2) ja antavat Mn- ja Si-tasot saadun teräksen tiettyjen ominaisuuksien saamiseksi. Tuloksena oleva kuona sisältää + 22% P2O5: tä, joka on saadun sidoksen tulos ja jota voidaan käyttää kasvilannoitteena. Tuloksena olevaa terästä käytetään materiaalina valuprosesseissa, kuten valuteräksen tai teräsprofiilien (teräsprofiili) valmistuksessa, kuten kulmateräs, I, C-profiiliteräs.

  • Siemens Martin -prosessi

Toinen prosessi teräksen valmistamiseksi harkkoraudasta on Siemens Martinin keittiön käyttö, jota kutsutaan usein Martin-prosessiksi. Tämä keittiö koostuu yhdestä nesteytettyjen materiaalien liedestä ja käyttää yleensä neljää huonetta kaasu- ja ilmalämmittiminä. Tässä prosessissa käytetään käytettyjä rautarautaa sekoitettua harkkorautaa, jotta se pystyy tuottamaan parempaa laatuterästä kuin Bessemer- ja Thomas-teräkset.

Polttamiseen käytetyn ilman kanssa poltettava kaasu johdetaan huoneisiin tulenkestävien kivien kautta, jotka on lämmitetty 600–900 celsiusasteeseen. Siksi liekillä on korkea lämpötila, noin 1800 astetta. ulospäin liikkuvat palokaasut tuottavat edelleen lämpöä toiseen kammioon hanan avulla säätimellä, kuuma kaasu ja palamisilma tulevat huoneeseen vuorotellen lämmitettynä ja jäähtynyt. Polttoaineena käytetään korkeaa keittiökaasua, kaasumaista öljyä (stookolie) ja generaattorikaasua.

Hiilen palamisessa esiintyy CO- ja CO-kaasuja2 joka nousee huipulle ja aiheuttaa nesteen turbulentin, siten tulen ja korkeaan uuniin syötetyn varausmateriaalin välillä on läheinen suhde. Lisäaineet yhdistyvät happoon muodostaen kuonan, joka sulkee nesteen ja suojaa nestettä edelleen hapettumiselta.

Kun prosessi on kulunut 6 tuntia, kuona poistetaan kallistamalla uunia ja sitten sula teräs voidaan juoksuttaa. Martin-prosessin lopputuotetta kutsutaan Martin-teräkseksi. Tämä teräs on hyvälaatuista, koska sen koostumusta voidaan säätää ja määrittää huolellisesti melko pitkässä prosessissa. Martin-prosessin uunipäällyste voi olla hapan tai emäksinen riippuen siitä, että raakarauta sisältää vähän tai paljon fosforia.

Acid Martin -prosessi tapahtuu, kun jalostetaan hapan tai vähän fosforia sisältävää raakarautaa ja päinvastoin, Martin-prosessin sanotaan olevan perustaso, jos varaus on perus- ja sisältää paljon fosforia korkea. Martin-prosessin edut Bessemer- ja Thomas-prosesseihin verrattuna ovat seuraavat:

  1. Prosessi on pidempi, jotta se voi tuottaa paremman järjestelyn kokeilemalla.
  2. Ei-toivotut elementit ja epäpuhtaudet voidaan välttää tai puhdistaa.
  3. Rautaromun ja muiden lisäaineiden lisääminen prosessin lopussa aiheuttaa järjestelyn järjestämisen mahdollisimman hyvin. Edellä mainittujen etujen lisäksi ja koska palamisilma virtaa nesteen yli, lopputuote on hieman hapan ja heikko.

Emäksinen Martin-prosessi sisältää yleensä edelleen joitain epäpuhtauksia, kuten happoja, rikkiä, fosforia ja niin edelleen. Hapon Martin-prosessissa näiden epäpuhtauksien tasot ovat pienemmät.

Tässä prosessissa käytetään regeneraattorijärjestelmää (± 3000 0C.) regeneraattorin tehtävä on:

  1. kaasun ja ilman lämmittäminen tai keittiön lämpötilan nostaminen
  2. säätiönä / keittiön perustana
  3. säästää tilaa

Voidaan käyttää sekä harmaana että valkoisena rautana,

  1. Sisäseinä on harmaa rauta, joka on peitetty piidioksidilla (SiO2),
  2. dolomiittikivellä päällystetty valkoinen rauta (40% MgCO3 + 60% CaCO3)
  • Hapen uunin perusprosessi
  1. sula metalli laitetaan leivontakammioon (kallista ja suorista sitten)
  2. Happi (± 1000) puhalletaan läpi Happisuutin ahtaamaan tilaa suurella nopeudella. (55 m3 (99,5% O2) tonnia lastia kohti) paineella 1400 kN / m2.
  3. kalkkijauhetta (CaO) lisättiin P- ja S-tasojen alentamiseksi.

Tämä prosessi vie 70% teräksen tuotantoprosessista Yhdysvalloissa. Se on Bessemer-prosessin muunnos. BOF-prosessi käyttää puhdasta happea vesihöyryn sijasta. BOF-alusten halkaisija on yleensä 5 metriä, ja ne pystyvät käsittelemään 35-200 tonnia yhdessä lämmityksessä. Teräksen sulattaminen BOF: n kanssa on myös yksi terästeollisuuden uusimmista prosesseista. BOF-uunin rakenne on suhteellisen yksinkertainen, ulkopinta on valmistettu teräslevystä, kun taas sisäseinä on valmistettu tulenkestävästä tiilestä (tulenkestävä tiili).

Lue myös: Ydinvoiman, sen materiaalien ja käyttötarkoitusten määritelmä

Alkalisessa happiuuniprosessissa (Basix Oxygen Furnace, BOF) käytetään masuunin tuottamaa sulaa harkkorautaa (65-85%) pääraaka-aineena sekoitettuna romurautaan (teräsromu) jopa (15-35%), kalkkikiveen ja happikaasuun (puhtaus) 99,5%). Lämpö syntyy reaktiossa hapen kanssa. Bessemer loi tämän idean noin vuonna 1800.

Jäterauta jopa ± 30% laitetaan päällystettyyn astiaan

alkalinen tulenkestävä kivi. Kuuma metalli kaadetaan astiaan. Vesijäähdytteinen happilinja viedään astiaan 1-3 m sulan metallin pinnan yläpuolelle. Happikaasu sitoo harkkoraudan hiiltä vähitellen alaspäin, kunnes se saavuttaa valmistetun teräksen tason. Hapetusprosessi tapahtuu korkeassa lämpötilassa, jotta se voi nostaa sulan metallin lämpötilan yli 1650 ° C: seen. Hapetusprosessin aikana uuniin lisätään kalkkikiveä.

Sitten kalkkikivi sulatetaan ja sekoitetaan epäpuhtauksien (mukaan lukien hapettuneet materiaalit) kanssa kuonan muodostamiseksi, joka kelluu sulan teräksen päällä. Kun hapetusprosessi on valmis, hapen virtaus pysäytetään ja hapen syöttöputki poistetaan uunista. Sitten BOF-uuni kallistetaan ja sula teräksenäyte otetaan kemiallisen koostumuksen analyysiä varten. Kun kemiallinen koostumus on saavutettu, kaataminen tapahtuu (napauttamalla).

Kaataminen tapahtuu, kun sulan teräksen lämpötila on noin 1650 C. Kaataminen tapahtuu kallistamalla hitaasti niin, että nestemäinen teräs kaadetaan kauhaan. Kauhassa kuorinta suoritetaan yleensä kuonan puhdistamiseksi sulan teräksen pinnalta ja suoritetaan metallinkäsittelyprosessi. Metallinkäsittely koostuu epäpuhtauksien vähentämisestä ja elementtien lisäämisestä seostaminen tai muu tarkoituksena sulan teräksen laadun parantamiseksi ennen kaadamista Tulosta. Tällä prosessilla tuotettu terästyyppi on Hiiliteräs ja seosteräs 0,1%

BOF-prosessin edut muihin teräksenvalmistusprosesseihin verrattuna:

  1. Suhteellisen lyhyen sulatusajan suhteen, joka on vain noin 60 minuuttia jokaiselle sulatusprosessille.
  2. Ei tarvitse tuyeria alareunassa.
  3. Fosfori ja rikki voidaan poistaa ensin kuin hiili.
  4. Alhaiset käyttökustannukset.

Lue myös: Bloomin taksonomia

  • Sähköinen keittiöprosessi

Sähkökeittiöitä käytetään korkeita lämpötiloja kestävän teräksen valmistukseen. Tällä keittiöllä on seuraavat edut:

  1. Tarvittavaa lämmön määrää voidaan säätää mahdollisimman hyvin.
  2. Happojen vaikutusta ei käytännössä ole.
  3. Sähkön virtaus ei vaikuta raudan koostumukseen.

Vaikka haittana on sähkön hinta, se on kallista. Sähkökeittiöt on jaettu kahteen ryhmään, nimittäin valokaaren sähkökeittiöihin ja induktiosähkökeittiöihin.

  • Kevyt keula-keittiö

Tämä keittiö perustuu tulikaaresta säteilevän lämmön periaatteeseen, tämä keittiö tunnetaan myös nimellä liekkikaarikeittiö. Tämä keittiö on liesi, jonka yläosaan on ripustettu kaksi hiilipulaa elektrodina vaihtovirralle tai kolmelle hiilielektrodille, jotka virtaavat pyörivällä virralla. Esimerkiksi Stassanon keittiössä hiili-elektrodien kolmen pään välissä on kaari teräksen päällä, joka sulatetaan elektrodien päiden läpi pyörivällä virralla.

Girod-keittiössä vaihtovirta kulkee yhden elektrodin läpi, joka muodostaa kaaren napojen väliin ja sitten sula teräs työnnetään kuuden teräselektrodin läpi, jotka jäähdytetään vedellä pohjaan uuni. Heroult-keittiö käyttää kahta vaihtovirralla varustettua hiilielektrodia ja voi käyttää myös kolmea elektrodia pyörivässä virrassa. Sähkövirta muodostaa kaaren yhdestä elektrodista nesteeseen ja takaisin nesteestä toiseen elektrodiin.

Lue myös: Molekyyli on

  • Induktiokeittiö

Induktiokeittiöt voidaan jakaa matalataajuisiin induktiokeittiöihin ja suurtaajuisiin induktiokeittiöihin. Induktiouunissa indusoitu virta syntyy sulassa teräksessä aiheuttaen lämpöä itse sulassa teräksessä, kun taas keittiön seinät saivat vain pienen määrän sähköistä vaikutusta listrik kurssi.

  1. Matalataajuinen induktiouuni, joka toimii muuntajan periaatteen mukaisesti. Tämä keittiö on kanavan muodossa terassista tehdyn terassin ympäri, joka ja sen sisältö nähdään muuntajana toissijaisena kääminä, joka oikosulku keittiön oikosulun takia virtaa suuren sähkövirran ja tuottaa lämpöä pitkä. Tämän seurauksena keittiön sisältö nesteytyy ja lisäseokset hapetetaan.
  2. Korkean taajuuden induktiokeittiö, tämä keittiö koostuu kattilasta, jonka ympärille annetaan suuri kela. Jos kelan läpi kulkee vaihtovirta, keittiön sisällössä on pyörivä virta. Tämä virta on oikosulku ja syntyvä lämpö on niin korkea, että se sulaa keittiön sisällön ja muut lisäaineet ja hapettaa ne. Sähkökeittiön lopputulosta kutsutaan sähköteräkseksi, joka on erittäin hyvälaatuinen käytettäväksi työkaluina, kuten taltteina, muokkaustyökaluina ja muina.
  • Kope-keittiöprosessi

Harmaan raakaraudan ja romurautan jalostus teräkseksi tai valuraudaksi. Prosessi on seuraava:

  1. esilämmitys vailla nestehöyryä.
  2. Polttoainetta (puuhiiltä ja koksia) sytytetään ± 15 tuntia.
  3. koksia ja ilmaa hengitetään pienellä nopeudella, kunnes koksi saavuttaa 700-800 mm uunin pohjasta.
  4. harkkorauta ja teräsromu ovat noin 10-15% tonnia / tunti.
  5. 15 minuuttia sula teräs poistetaan poistoaukosta.

Kuonan muodostamiseksi ja P- ja S-tasojen vähentämiseksi lisätään kalkkikiveä (CaCO3) ja se hajoaa:

CaCO3à CaO CO2

CO2reagoi hiilen kanssa:

CO2 + C à2CO

Hiilidioksidikaasua vapautuu savupiipun läpi, lämpöä voidaan käyttää muiden koneiden tuottamiseen.

Lue myös: Sähkömagneettinen induktio on

Ruostumattoman teräksen käytön edut

Ruostumaton teräs tarjoaa monia etuja rakennusalan / elintarvike- ja farmaseuttisten metallien käyttäjille. Sen tärkeimpiä etuja ovat:

  1. korkea korroosionkestävyys, mikä mahdollistaa sen käytön ahtaissa ympäristöissä.
  2. Liekin- ja lämmönkestävyys antaa sen vastustaa skaalautumista ja ylläpitää lujuutta korkeissa lämpötiloissa.
  3. Hygieeninen, huokoinen pinta yhdistettynä ruostumattoman teräksen helppoon puhdistuskykyyn tekee siitä parhaan valinnan sovelluksissa, joissa vaaditaan tiukkaa hygieniakontrollia, kuten
  4. sairaalat, keittiöt ja muut elintarvikkeiden jalostuslaitokset.
  5. esteettinen ulkonäkö, joka tarjoaa modernin ja houkuttelevan ulkonäön useimmille arkkitehtonisille metallisovelluksille.
  6. Kirkkaat, helposti huollettavat pinnat tekevät siitä helpon valinnan sovelluksiin, jotka vaativat joka kerta houkuttelevan pinnan.
  7. lujuus-paino-edut, joiden ansiosta sitä voidaan käyttää pienemmillä materiaalipaksuuksilla tavanomaisiin laatuihin verrattuna, mikä johtaa usein kustannussäästöihin.
  8. valmistuksen helppous johtuen nykyaikaisista teräksenvalmistustekniikoista, joiden avulla ruostumatonta terästä voidaan leikata, työstää, valmistaa, hitsata ja muotoilla yhtä helposti kuin perinteistä terästä.
  9. iskunkestävyys jopa äärimmäisissä lämpötilavaihteluissa.
  10. Pitkäaikainen arvo, jonka sen pitkä käyttöikä tuottaa, johtaa usein halvimpaan materiaalivalintaan muihin metalleihin verrattuna.

Ruostumattoman teräksen käytön haitat

Jokaisella materiaalilla on haittansa, eikä ruostumaton teräs ole poikkeus. Joitakin tärkeimpiä haittoja ovat:

  1. korkeat alkukustannukset, varsinkin kun harkitaan vaihtoehtoisia metalleja.
  2. valmistusvaikeuksia. Kun yrität valmistaa ruostumatonta terästä ilman korkean teknologian koneita ja oikeita tekniikoita, siitä voi tulla vaikeasti käsiteltävä metalli. Tämä voi usein johtaa kalliisiin jätteisiin ja palata työhön.
  3. hitsausvaikeudet nopean lämmöntuotannon takia, mikä voi myös johtaa murskattuihin kappaleisiin tai korkeisiin jätekustannuksiin.
  4. korkeat lopullisen kiillotuksen ja viimeistelyn kustannukset.

Kupin keittiöprosessi

  1. Kupinkeittiön työprosessi alkaa syöttämällä käytetty teräs ja harkkorauta kuppiin,
  2. sitten keittiö suljettiin tiukasti.
  3. Sitten lisätään kuumia kaasuja, jotka lämpenevät kupin ympärille ja kupin varaus sulaa.
  4. Sula on valmis kaadettavaksi erikoisteräksiin lisäämällä seosaineita, nimittäin: kromia, nikkeliä, mangaania ja alumiinia.

Lue myös: Elementtien jaksollinen järjestelmä

Käyttö / sovellus

ruostumaton teräs on teollisuuden ja rakentamisen ensisijainen materiaali. Tuotteen muoto ruostumaton teräs On olemassa erilaisia, mukaan lukien kylmävalssatut levyt, kuumavalssatut levyt, putket, tangot, kaapelit jne.

Ruostumattomien terästuotteiden muodot teollisuusmaailmassa

Siitä keskustelu Ruostumaton teräs on -ymmärrys, Sus304, edut, haitat Toivon, että tämä arvostelu voi lisätä oivalluksiasi ja tietämystänne, kiitos paljon vierailustanne. 🙂 🙂 🙂