Продукты доменного производства. Роль металла в машиностроении

Роль металла в машиностроении

Машиностроение – это ступень развития технологического прогресса, при которой человек механизирует множество производственных функций, оставляя себе только роль контроля и управления. Без перехода общества на уровень точных технологий и изобретения высококачественных металлов, развитие в этом направлении стало бы невозможным. Как всем известно, механизмы состоят из деталей. Огромные производственные машины, выполняющие разнообразнейшие функции работают в совокупности различных элементов и узлов. Для изготовления любой машины сначала разрабатывался проект каждого фрагмента, после заказ на изготовление металла определенного качества направлялся на металлургическое предприятие. При наличии необходимого металла выдавался наряд токарному и фрезеровочному цеху для изготовления деталей в строгом соответствии с проектными чертежами. После этого готовые детали попадали в сборочный цех, где и собиралась машина.

Обработать металл с целью придания ему нужной формы можно с помощью токарных, сверлильных, протяжечных и фрезерных станков. Это специальные механизмы, которые используются в металлообрабатывающей промышленности. Для сверления применяют сверла, для протяжки – круглые или квадратные протяжки, для нарезания резьбы – плашки и метчики. В любой детали множество специальных отверстий, пазов и борозд. Все они технически необходимы для выполнения своеобразных функций, но не все подвергаются механическим воздействиям одинаково. Если деталь будет подвергаться нагрузкам, то металл должен иметь свойства, позволяющие их выдержать. Так появилась потребность в более прочных металлах. Для обработки металла нужна сталь крепче, чем обрабатываемый материал. Для резаков и сверл стали использовать низкоуглеродистые стали, обладающие повышенной прочностью. Для инструментов применяли легированную сталь с низким содержанием фосфора и серы. Такие детали, как протяжка круглая, протяжка квадратная и шпоновая стали изготавливать из сталей марки ХВГ и быстрорежущей стали Р18. Это позволило выполнять фрезеровочные работы быстрее и качественней.

Изготовления машин и агрегатов, различных механизмов и элементов управления позволило усовершенствовать многие области строительства, пищевой индустрии, ракетостроения, добывающей техники и медицины. Человечество многим обязано металлам, механизмам и технологическому прогрессу

Исходные материалы для производства чугуна.

Железо в чистом виде редко находят в поврхностных слоях земной коры. Насчитывается около 200 различных минералов ,содержащих железо. Наиболее крупные и богатые окисленными соединениями железа скопления минералов называют месторождениями железных руд.

Производство чугуна

Для выплавки железа из руды разработан доменный процесс с получением в нем чугуна, поступающего затем на выработку стали. Домна — высокая шахтная печь высотой до 30 м, шириной более 6 м. Стенки доменной печи выложены из огнеупорного кирпича, а снаружи кладка заключена в стальной кожух толщиной 20—40 мм. Загрузка рудой, коксом, флюсом послойная, причем обычно железорудный материал переводится в сыпучий агломерат.

Чугун стекает в нижнюю часть домны. Из домны чугун выпускают через специальное отверстие — летку. Первые капли чугуна образуются при температуре 1250°С и стекают между кусками кокса в горне. Темпе­ратура чугуна в домне равна 1480—1520°С. Содержание углерода в чугуне составляет 4—4,5%.

Топливо — вещество, из которого с помощью определённой реакции может быть получена тепловая энергия

Чаще всего, под топливом понимают вещество, способное гореть при наличии окислителя (например, дрова или дизельное топливо). В таком случае, смесь топлива с окислителем образует взрывчатое вещество. Тепловой двигатель может преобразовывать тепловую энергию топлива в кинетическую. Существует также ядерное топливо — вещество, выделяющее большое количество тепла в результате реакций распада или объединения ядер атомов.

Флюс (пайка) — вещества (чаще смесь) органического и неорганического происхождения, предназначенные для удаления окислов с поверхности под пайку, снижения поверхностного натяжения, улучшения растекания жидкого припоя и/или защиты от действия окружающей среды. В зависимости от технологии флюс может использоваться в виде жидкости, пасты или порошка. Существуют также паяльные пасты, содержащие частицы припоя вместе с флюсом, иногда трубка из припоя содержит внутри флюс-заполнитель..

Флюсы вводят в доменную печь для того, чтобы не допустить»зарастания» рабочего пространства печи и обеспечить плавку пустой породы руды и золы топлива при необходимой температуре:не слишком высокой.

Огнеупорные материалы (огнеупоры) — это материалы, изготовляемые на основе минерального сырья и отличающиеся способностью сохранять без существенных нарушений свои функциональные свойства в разнообразных условиях службы при высоких температурах. Применяются для проведения металлургических процессов (плавка, отжиг, обжиг, испарение и дистилляция), конструирования печей, высокотемпературных агрегатов (реакторы, двигатели, конструкционные элементы и др). Огнеупоры бывшие в употреблении называются огнеупорным ломом и используются в переработке.

Доменная печь

До́менная печь, до́мна — большая металлургическая, вертикально расположенная печь шахтного типа для выплавки чугуна и ферросплавов из железорудного сырья. Важнейшей особенностью доменного процесса является его непрерывность в течение всей кампании печи (от строительства печи до ее «капитального» ремонта) и противоток поднимающихся вверх фурменных газов с непрерывно опускающимся и наращиваемым сверху новыми порциями шихты столбом материалов.

Доменная печь: - чугунная летка,шлаковая летка, фурменный прибор, лещадь,чугуновоз,шлаковозы,газоотводы,засыпное устройство,фундамент,воздухопровод

Продукты доменного производства

Продуктами доменного производства являются чугун, шлак, доменный газ и колошниковая пыль.

Получающийся в доменной печи чугун можно разделить на три сорта: литейный, передельный и специальный.