Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Producerea fontei si a otelului

No description
by

Ionela Gorobet

on 21 December 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Producerea fontei si a otelului

Producerea Otelului
Planul:
Pastoritul
Sfirsit

1.Caracterista si pregatirea materiei prime.
2.Caracteristicile fizico-chimice ale reactiilor folosite.
3.Conditiile procesului tehnologic.
4.Principiile stiintifice ale proceselor tehnice
5.Desrierea aparatelor principale si secundare ale proceselor
6.Descrierea structurii proprietatilor.
7.Utilizarea produselor ,cantitatea produselorsi pretul de cost.
8.Tehnica securitatii si ocrotirea muncii si mediului.



Oțelul este un aliaj ce conține ca elemente principale fierul și carbonul, având un conținut de carbon sub 2,11 %. Aliajele fier-carbon cu mai mult de 2,11% carbon se numesc fonte. Oțelurile sunt materialele cu cea mai largă utilizare în industrie. Proprietățile lor pot să varieze în limite foarte largi în funcție de conținutul de carbon și de alte elemente de aliere.
Pentru obtinerea otelurilor se folosesc fontele albe, fontele speciale (aliate) si fier vechi ce are in principal rol de reducator al continutului de carbon sau alte elemente de aliere din fonte.
Materia prima

Astfel, oxigenul va oxida carbonul si fierul din fonta, oxidul de fier rezultat reactionand cu elementele din fonta ce trebuiesc eliminate:
Reactii chimice
C + O2 => CO2
2Fe + O2 => 2FeO
2FeO + Si => 2Fe + SiO2
FeO + Mn = > 2Fe +MnO

Decurgerea reactiilor
Dioxidul de carbon se degaja, in timp ce oxizii elementelor impurificatoare se separa in zgura.

Otelul ruginit introdus in fonta topita are rol de reactant, dar si de reducere a continutului de carbon.




Cand continutul de oxid de fier este mai mare decat cel necesar reactiilor mentionate, la turnarea in lingotiere otelul va prezenta fenomenul de "fierbere", ceea ce face ca in lingou sa apara incluziuni gazoase (sufluri) ca defecte de structura. Pentru a preveni aparitia acestui fenomen, otelul se dezoxideaza prin introducerea de fero-aliaje, care dupa ce participa la reducerea oxizilor de fier din otel, vor ramane ca elemente de aliere in acesta.




Dezoxidarea otelului prin aditionare de fero-aliaje poarta denumirea de operatie de calmare si in functie de conditiile de tratare in acest sens, otelurile pot fi: calmate (simbolizat cu k), semicalmate(simbolizat cu s) si necalmate(simbolizat cu n).
Procedeele de producere a otelului:
Procedeul cu cuptor cu vatra:
La obtinerea otelului preparat in cuptorul cu vatra se foloseste un cuptor cu reverberatie. Fonta se topeste cu pilitura de otel si putin hematite intr-un cuptor incalzit cu gaz sau petrol.
Combustibilul si aerul se preincalzesc prin trecerea printr-un gratar de caramizi fierbinti intr-o parte a furnalului; un gratar similar se gaseste in cealalta parte a cuptorului si este incalzit de gazelle fierbinti care scapa din cuptor.
Din timp in timp se inverseaza directia fluxului de gaze. Carbonul si alte impuritati din fierul topit sunt oxidate de hematite si de excesul de aer din gazul din cuptor. Se fac serii de analize din 8 in 8 ore, iar cand tot carbonul este oxidat, cantitatea de carbon necesara pentru otel este adaugata sub forma de cocs sau ca un aliaj bogat in carbune, de obicei feromangan.
Otelul topit este turnat apoi in lingouri. Se poate obtine astfel un otel de calitate uniforma, deoarece procedeul poate fi controlat des prin analize.

Procedeul Bessemer

Procedeul Bessemer de frabicare a otelului a fost inventat de un american, William Kelly, in 1852, si independent de un englez, Henry Bessemer, in 1855. Convertizorul, de forma unui ou, este umplut cu fonta topita. Aerul este suflat in lichid prin gaurile de vant de al baza, oxidand siliciul manganul si alte impuritati, iar in final, carbonul. In circa zece minute reactia este aproape completa, asa cum se vede prin schimbarea culorii flacarii obtinute prin arderea oxidului de carbon si apoi se toarna otelul.
Procedeul Bessemer nu este costisitor, dar otelul nu e asa de bun ca cel obtinut prin procedeul cuptorului cu vatra.
Procedeul cu suflare de oxigen:
Din 1955 incoace, o mare parte din otelul produs in S.U.A a fost obtinut printr-un procedeu nou, procedeul cu suflare de oxigen. Fierul se plaseaza intr-un convertizor asemanator cu convertizorul Bessemer, dar fara guri de vant la baza.
La suprafata metalului se sufla oxygen pur printr-o teava de cupru racita cu apa, pentru a oxida carbonul si fosforul. Tratarea unei sarje de 50-250 tone are loc in 40-50 minute. Prin acest procedeu se obtine un otel de calitate superioara.
Procesul furnalul cu arc electric

In contrast cu procesele ce utilizeaza reactiile exotermice, furnalul cu arc electric genereaza temperaturi ridicate prin arce electrice sau in cazuri mai rare prin intermediul inductiei.
Incarcarea materialelor cum ar fi deseuri de otel, fier spongios sau fonta, fluxuri si agenti de reducere, precum si elemente de aliere care pot fi alimentate in proces se face inainte sau in timpul rafinarii.

In general, procesul cu furnal cu arc electric porneste cu incarcarea cuptorului cu deseuri si/sau fonta/fier spongios solid
Dupa inchiderea cuptorului procesul de topire porneste cu ajurul a trei electrozi din grafit creand temperature de circa 3500 °C. La aceste temperature se poate obtine dizolvarea elementelor de aliere, care sunt dificil de topit.

Datorita faptului ca, in general, nu se sulfa nici un gaz in process, caldura de proces se pastreaza. Pe de alta parte se poate sulfa gaz in cuptor, daca este necesara accelerarea procesului.
In caz contrar, oxigenul pentru rafinare este extras din deseuri si alti agenti suplimentari. Chiar si in furnalul cu arc electric se formeaza o zgura reactiva, care include toate elementele nedorite.


Decsrierea aparatelor:
Constructia furnalului cu arc:
Furnalul cu arc este un tip de furnal electric în care căldura este generată de un arc între electrolizii de carbon, deasupra suprafeţei materialului (de obicei un metal) care trebuie încălzit.
William Siemens a făcut prima demonstraţie a funcţionării unui furnal cu arc în 1879, la Expoziţia de la Paris, topind fier în cuptoare; electrozi orizontali de carbon produc un arc electric deasupra recipientului de metal. Primul furnal cu arc comercializat în Statele Unite (1906) avea o capacitate de patru tone şi era echipat cu doi electrozi. Furnalele moderne ajung la o capacitate de 400 tone, iar arcurile electrice, poziţionate vertical, lovesc direct în baia de metal.
ЗProprietati

Cand otelul bogat in carbon este incalzit la rosu si racit incet, el este relativ moale.
Daca este racit brusc, prin cufundare in apa, ulei sau mercur, devine mai dur ca sticla si casant. Acest otel tare poate suferi fenomenul de revenire printr-o reincalzire, obtinandu-se un produs cu combinatia dorita de rezistenta si duritate.
Otelul continand mai putin de 0,9% carbon (otel hipoeutectoid) se schimba prin revenire intr-un metal microcristalin constand din graunte de ferita si de perlit, in timp ce in otelul care contine mai mult de 0,9% carbon (otel hipereutectoid), prin revenire apar graunte de cementit si de perlit.
Clasificarea otelului
În funcție de conținutul în elemente de aliere, oțelurile se împart în:
oțeluri nealiate (numite și oțeluri carbon), care conțin ca elemente principale doar fierul și carbonul
oțeluri aliate, care pe lângă fier și carbon conțin și alte elemente: nichel, crom, molibden, vanadiu etc.
Utilizarea Otelului:
Se foloseste pentru fabricarea sinelor si a elementelor structurale.
Se foloseste la fabricarea briciurilor, instrumentelor chirurgicale si a altor scule.
Folosit pentru fabricarea rulmentilor cu bile, a utilajelor din uzinele chimice, a palatelor de rubina, a chiuvetelor si a tacamurilor.
Oțelul beton laminat la cald, cu profil neted este utilizat la armarea betonului, la elemente şi structuri din beton armat şi beton precomprimat, în constructii civile şi industriale.
Asociația Mondială a Oțelului a fost înființată în 1967 și este una dintre cele mai importante organizații din industria de profil, reunind 180 de producători, inclusiv 19 din cele mai mari 20 de companii la nivel mondial, asociații naționale și regionale, respectiv institute de cercetare.Membrii organizației produc anual aproximativ 85% din oțelul livrat la nivel mondial.

În anul 1989, producția mondială de oțel era de 786 milioane de tone.În anul 2009, producția mondială a scăzut cu opt la sută față de anul precedent, până la 1,22 de miliarde de tone, iar cei mai mari producători erau China - 567,8 milioane tone, Japonia - 87,5 milioane tone, Rusia - 59,9 milioane de tone și SUA - 58,1 milioane de tone. În anul 2010, producția mondială a crescut la 1,4 miliarde tone.

În anul 2009, producția de oțel din România a scăzut cu 46,4%, la 2,7 milioane de tone, iar în 2010 producția a urcat la 3,9 milioane tone
Productia
Tehnica securitatii
La executarea lucrarilor de fabricare a tevilor si produselor tubulare din otel se va folosi numai personal cu calificare profesionala corespunzatoare, aptitudini, experienta si capacitate fizica adecvata.
Este interzis sa se lucreze fara echipament de protectie si de lucru. Acesta trebuie sa corespunda conditiilor de munca avute in vedere la acordarea lui, sa fie curat si intretinut corespunzator.
Personalul care efectueaza lucrari in spatii inchise va fi dotat cu echipament corespunzator lucrarilor ce se executa, asigurat cu funie de salvare pentru evacuare in caz de forta majora si supravegheat permanent din exterior.
Pentru aerisirea incaperilor sau spatiilor inchise, se vor utiliza sistemele de deschidere din acoperisul halelor, actionate de la sol si dupa caz, instalatiile de climatizare.
Apele reziduale trebuie evacuate la canalizare numai dupa decantarea impuritatilor, tratarea si neutralizarea componentelor nocive.

Personalul muncitor trebuie sa cunoasca masurile de prim ajutor ce trebuie acordate in caz de accidente sau imbolnaviri profesionale.
Materialele si produsele finite trebuie asezate in loji, rastele, stive, etc., incarcarea lor facandu-se pana la nivelul superior al stalpilor.
Curiozitati:
Producerea otelului din materiale reciclate economiseste 75% din energia folosita in producerea de otel din materii prime.
Reciclarea unei tone de otel reduce cu 86% emisiile de gaze în aer şi reduce cu 76% poluarea apei.
Reciclarea a 1 tonă de otel înseamnă economisirea a 1.28 tone gunoi solid şi 1.5 tone minereu de fier
Full transcript