Acélkohászat

Tartalom

Előszó 3
Bevezetés 5
I. A forradalom előtti Oroszország vaskohászatának termelése 6
1. A vasgyártás fejlődése az ősi Oroszországban 6
2. A kohászat fejlődése az orosz állam kialakulásának és I. Péter cár uralkodásának időszakában (a XVI. századtól a XVIII. század első negyedéig) 6
3. Oroszország vaskohászata a XVIII., XIX. században és a XX. század elején 7
II. A Szovjetunió vaskohászatának fejlődése a sztálini ötéves tervek éveiben 10
A MARTIN-ELJÁRÁS ÉS VÁLFAJAI
Első fejezet. A Martin-acélgyártás általános alapjai 16
A Martin-acélgyártás fejlődése Oroszországban 18
1. A Martin-eljárás lényege 25
A kemencék gázfázisának oxidáló jellege 25
Az elemek oxidációjának lefolyása a Martin-kemencében 27
Vasérc alkalmazása 29
2. A Martin-eljárás hőmérsékleti viszonyai 30
3. Az acélgyártás oxigénszükséglete 34
Hulladékvas-nyersvas eljárás 34
Hulladék vas-érc eljárás 37
4. A Martin-eljárás oxidáló és redukáló reakciói 40
A vas oxidációja és redukciója 40
A szilícium oxidációja és redukciója 41
A mangán oxidációja és redukciója 43
A foszfor oxidációja és redukciója 46
A karbon oxidációja , 48
A C-O rendszer egyensúlyi állapota 51
Második fejezet. A Martin-acélgyártás nyersanyagai 54
1. A kemencefalazat tűzálló anyagai 54
A tűzálló anyagok osztályozása 55
A diriasz, és félig savas tűzállóanyagok 55
Samott-tégla 57
Magnezit-tégla 58
Kromit 58
Krómmagnezit tűzállóanyagok 59
Szigetelőanyagok 59
2. Tűzállóanyagok Martin-kemence fenékjavításához 60
Anyagok a savas fenékjavításhoz 60
Bázikus fenék javításához (vagy ki egyengetéséhez) alkalmazott anyagok 60
A tűzállóanyagok befolyása az eljárás technológiájára 62
3. Salakképző anyagok 63
Folyósító anyagok 63
Szilárd oxidáló anyagok 64
A betét fémanyagai 66
Harmadik fejezet. Tüzelőanyagok és tulajdonságaik 74
1. A Martin-kemence tüzelőanyagaival szemben támasztott követelmények 76
2. A tüzelőanyagok égésének intenzívebbé tétele oxigénnel és ennek befolyása az acélgyártás technológiájára
Negyedik fejezet. A Martin-eljárás salakjai 80
1. A salak jelentősége az acélgyártás folyamatában 80
2. A salakrendszerek kémiai vegyületei 84
3. A salak bázikussága 85
4. A salak fizikai tulajdonságai 86
Fajsúly 86
Viszkozitás, folyékonyság 86
A sálak viszkozitásának és összetételének ellenőrzése 88
5. A bázikus eljárás salakjai 92
6. A savas eljárás salakjai 94
Ötödik fejezet. Foszfortalanítás 98
1. A foszfortalanítás lefolyásával kapcsolatos mai felfogások 98
2. A salakmennyiség jelentősége 108
3. Foszfortalanítás szintetikus salakkal 108
4. A foszfortalanítás gyakorlata és a foszforújrafelvétel jelensége 110
Hatodik fejezet. Kéntelenítés 113
1. A Fe-FeS-rendszer, szulfidok az acélban 113
2. A mangán jelentősége a kéntelenitésnél 115
3. A kéntelenítés gyakorlata - 119
Kéneloszlás a salak és acélfürdő közölt 119
A salakmennyiség hatása a kéntelenítésre 120
A kemencén kivül történő kéntelenítés módszere 7 121
4. Kénforrások 122
Hetedik fejezet. A bázikus Martin-eljárás különböző változatai 124
1. Hulladékvas-eljárás 124
A hulladék vassal szemben támasztott követelmények 124
A nyersvas összetételével szemben támasztott követelmények 125
2. Hulladékvas-eljárás változatai 127
Hulladékvas-eljárás szilárd nyersvassal 127
A gyártás menete 128
Hulladékvas-eljárás folyékony nyersvassal 133
Hulladékvas-eljárás ((technikailag tiszta vas» típusú acélféleségek gyártására 134
A hullád ék vas-eljárás karburáló (hulladékvas-karbon) változata 137
A Martin-hulladékvas eljárás gyorsítása oxigén segítségével 141
3. Nyersvas-érc (ércelő) Martin-eljárás 147
A keverő 147
Az eljárás általános feltételei a salaklehúzásos változat esetében 148
Példák a salakleeresztéssel dolgozó «nyersvas-érc» acélgyártó eljárás gyakorlatából 151
Salakbúzás nélküli ércelő változat 161
4. A nyersvas-érc, és ércelő eljárások reakcióinak hőmérlegei 162
A CaC03 és Fe203 szétbomlása ; I62
A CaC03 és Fe203 melegítésének hatása a nyersvasérc-eljárás hőmérlegére 163
A mészkő és érc különböző mértékű előmelegítésénél fellépő oxidációs reakciók
hőmérlegének számítása 164
Nyolcadik fejezet. A savas Martin-eljárás 170
1. A savas Martin-kemence feneke és annak tartóssága 170
2. A savas-eljárás betétanyagai 172
3. A savas-eljárás változatai 175
Szilíciummal redukáló (passzív) eljárás 175
Korlátolt sziliciumredukáló vagy «aktív» eljárás 182
A savas eljárás karbonizációs változata 190
Kilencedik fejezet. Dezoxidació 192
1. Az oxigén oldódása a vasban 192
2. A folyékony acél oxigéntartalma az acélgyártó eljárásoknál 194
3. Kicsapásos dezoxidáció 195
A dezoxidációs módszer alapelvei, és a dezoxidáló elemmel szemben támasztott követelmények 195
Dezoxidálás mangánnal 198
Dezoxidálás szilíciummal 204
Dezoxidálás alumíniummal 207
Dezoxidálás titánnal 208
Dezoxidálás cirkonnal 209
Dezoxidálás bórral 209
Komplex dezoxidálószerek, azok összetételének és sajátosságainak vizsgálata 210
4. A diffúziós dezoxidálás, a módszer alapelve és alkalmazásának gyakorlata 212
5. Dezoxidálás szintetikus salakkal. Az eljárás alapelve és gyakorlati alkalmazása 215
Tizedik fejezet. Ötvözés és az ötvözőelemek 218
1. Az ötvözés termodinamikai alapjai 218
2. A króm ötvözése 225
3. Az acélgyártás fontosabb elemei oxidációs reakcióinak szabadenergiája 226
Tizenegyedik fejezet. A «kicsapásos» dezoxidáció, az acélötvözés módja és a fürdő állapota
a dezoxidáció pillanatában 229
1. A dezoxidáció és az ötvözés ferroötvözetei 229
A ferroötvözetek alkalmazásának módja 230
2. Előzetes és végső dezoxidálás 230
3. A dezoxidáláshoz és ötvözéshez szükséges ferroötvözetek mennyiségének számítása
és azok gyakorlati alkalmazása 231
Tizenkettedik fejezet. Nagy foszfortartalmú nyers vasak frissítése 234
1. A frissítés két szakaszra való felosztásának alapelve 234
2. Gyakorlati duplex-eljárások 237
Első eljárás 237
Második eljárás 240
Harmadik eljárás 240
Negyedik eljárás 240
Tizenharmadik fejezel. Krómtartalmú betétek frissítése 242
1. Fe-Cr-ötvözetrendszer. A króm fizikai-kémiai tulajdonságai savas és bázikus
eljárásoknál 242
A bázikus krómtartalmú salakok tulajdonságai 244
2. A króm salakból történő redukciójának feltételei 248
A salak összetételének befolyása 248
A fürdő összetételeinek befolyása 249
A salak mennyiségének befolyása 251
A betét krómkinyerési tényezője 252
3. A betét krómjának hatása az acél gáz- és nemfémes záródvány-tartalmára.
A salakból való krómredukció megengedhető mértékének problémája 253
4. A savas Martin-eljárás betétjében lévő króm hatása az acél tulajdonságaira 254
5. Krómtartalmú betétek frissítése, ha a cél a króm oxidálása (krómmentesítés)
A króm-eltávolítás változatai 255
Krómmentesítés salaklehúzási módszerrel 25S
Duplex-eljárás, előfrissítő és Martin-kemence összekapcsolásával 257
Duplex-eljárás, konverter - Martin-kemence 257
Duplex-eljárás «bázikus és savas Martin-kemencében» 263
6. Krómtartalmú betétek frissítése a betét krómtartalmának visszanyerésével (a
Martin-eljárás krómregeneráló változata) 264
A szovjet gyárak tapasztalatai krómtartalmú betétek frissítésével, a krómregeneráló módszernél [78] 267
Tizennegyedik fejezet. Elsőrendű minőségű és különleges rendeltetésű acélok gyártása 273
1. A savas vagy bázikus eljárás alkalmazása. A kemence befogadóképessége 273
2. A krómnikkel-vagy a krómnikkelmolibdén-acélok gyártása 275
3. Nagy mangántartalmú (14% Mn) acél gyártása 277
4. Automata-acél gyártása 279
Tizenötödik fejezet. Kombinált acélgyártási eljárások 282
1. Az előfrissítés alapelve 282
2. Konverter - Martin-kemence, duplex-eljárás 283
Savas konverter - bázikus Martin-kemence összekapcsolása 283
A duplex-acél nitrogéntartalma 290
Duplex-eljárás, Thomas-konverter - bázikus Martin-kemence 291
3. Aktív keverő vagy előfrissítő 292
«Kis» előfrissítés Angliában 293
«Intenzív» előfrissítés 295
Különleges előfrissítési eljárás - 297
4. «Bázikus-savas Martin-kemence, - duplex-eljárás 298
5. Kúpolókemence - bázikus Martin-kemence, duplex-eljárás 299
6. A nyers vasfajták vanádium-kivonásával kapcsolatos kombinált eljárások 301
AZ ACÉL LEÖNTÉSE ÉS A TUSKÓ SZERKEZETE
Tizenhatodik fejezet. Az acél leöntése 303
1. A csapolócsatorna 304
A csatorna tartóssága, falazás, kétágú csatornák 304
2. Acélöntő üst 305
Az üst elemei, az üst méretei, az acél kifolyási sebessége, a bélelés, az öntőüstök
torkretálása, az öntőüst szilárdsága 305
.3. Az acél pihentetése az üstben 311
A kemencesalak befolyása az üstben lefolyó reakcióra. A fém és a salakösszetétel
változása. Az üstben végbemenő reakció következményei és leküzdésének eszközei.
Az acél hőmérsékletének csökkenése az üstben 311
Az oxigén használata a zavarok kiküszöbölésére az öntés alatt 316
-4. Különböző acélöntési eljárások 317
Az acél felsőöntéséhez szükséges berendezések és azok előkészítése 317
Az alsóöntés előkészítése és a hozzá szükséges berendezések 324
A beöntőtölcsér előkészítése és beállítása 329
A kokillák előkészítése és beállítása 330
A felöntéstoldatok előkészítése és felhelyezése 333
Kokillák 335
5. A kokillák szerkezete 337
A kokillaszerkesztés alapelvei 345
A kokilla keresztmetszetének alakja és mérete 345
A H tuskómagasság és a D tuskóvastagság közötti viszony megválasztása 347
A kokillafalak vastagsága. A kokillák súlya 348
A kokillák kúpossága 351
A kokillafenék kialakítása 353
A kokillák karbantartása 353
Tizenhetedik fejezet. Az acél leöntésének gyakorlata 355
1. A megnyugtatott acél leöntési eljárásai 355
A megnyugtatott acél alsóöntése 355
A megnyugtatott acél felsőöntése 357
Nagy kovácstuskók öntésének megszervezése 359
A meg nem nyugtatott acél leöntése 359
Tizennyolcadik fejezet. A megnyugtatott acéltuskóban. fellépő fagyási üreg és tengelymenti laza szövezet elleni küzdelem eszközei 363
1. A mechanikus tuskó-sajtolási eljárások a megdermedés alatt 363
A folyékony acél tömörítése sajtolással olyan gyártmányoknál, amelyek központi része kifúrásra kerül 363
Sajtolás szénsavval és gőzzel 364
Sajtolás oldalnyomással 364
A tuskók sajtolása gyűrű segítségével Preksz-féle eljárás szerint 367
Folyékony acél sajtolása V. V. Lermentov-féle módszer szerint 367
2. A felöntésben lévő hő megtartása és külön hő hozzávezetése a tuskó felöntőfej-részében lévő fémhez 368
Forró acél utántöltése a tuskó felöntőfejrészeben lévő fémhez 369
Gáz alkalmazása a felöntésben lévő acél fölött történő elégetésre 369
Az acél felhevítése Szlavjanov-féle módszerrel 369
Termit alkalmazása a fém felhevítésére 370
Forró salak és faszén alkalmazása 370
Hőszigetelő és hevítőporok alkalmazása 372
Tizenkilencedik fejezet. Az acél öntésének hőmérséklete és sebessége 377
1. A hőmérséklet ellenőrzésének módjai 380
Huszadik fejezet. Az acél kristályosodása a kokillában 382
1. A folyékony acél szerkezete 382
2. Az acél kristályosodása 384
3. Az acéltuskó kristályosodása 387
4. A kristályosodási folyamatot befolyásoló tényezők 392
A folyékony acél hőmérsékletének befolyása 393
A kokillafai hőmérsékletének befolyása 394
Az öntési sebesség és a kokillában lévő acél mozgásának befolyása 395
A kokilla hővezetőképességének és anyagának befolyása 398
Az acél vegyi összetételének befolyása 399
A gázok befolyása 400
A tuskó tömegének befolyása 400
5. A tuskó tengelymenti övezetének kristályosodása 401
Huszonegyedik fejezet. A megnyugtatott acéltuskó szerkezete 405
1. A fogyási üreg és a laza szövezet kifejlődése a tuskóban 406
A kokilla alakjának befolyása 409
A kokilla falvastagságának befolyása 411
Az öntés hőmérsékletének és sebességének befolyása 411
Az öntési eljárás befolyása 411
2. A tuskó fizikai alkatának egyéb hibái (hólyagok, oxiddús «bőr» bezárása, «köpeny»
és repedések 414
3. Az acél dermedési sebessége a kokillában 418
Huszonkettedik fejezet. A meg nem nyugtatott acéltuskó szerkezete 421
1. A meg nem nyugtatott acéltuskó kristályos különválása 423
A sejtszerű hólyagok keletkezésének és növekedésének mechanizmusa 424
A meg nem nyugtatott acéltuskó szerkezetét befolyásoló tényezők 426
2. A félig megnyugtatott acéltuskó szerkezete 432
Huszonharmadik fejezet. A különválás jelensége az acéltuskóban 435
1. Vegyi különneműség a megnyugtatott acéltuskóban 438
2. Különböző tényezők befolyása a különválás kifejlődésére a megnyugtatott acéltuskóban 443
A lehűlési sebesség befolyása 443
A tuskó méretének befolyása 444
A vegyi összetétel befolyása 447
A tuskó alakjának befolyása 448
Az öntés hőmérsékletének és sebességének befolyása 448
Az acél mozgása és a mechanikus rázások befolyása 449
3. Vegyi különneműség a meg nem nyugtatott acéltuskóban 450
4. A dusulás csökkenését vagy kifejlődését befolyásoló tényezők 456
A tuskó tömegének befolyása 456
Az acél kokillában végbemenő fövési idejének befolyása 457
Az öntés hőmérsékletének és sebességének befolyása 459
Az acél oxidosságának és vegyi összetételének befolyása 461
A mangán koncentrációja 461
A [FeO] : [C] arány befolyása 461
5. Vegyi különválás a félig megnyugtatott acélban 464
Huszonnegyedik fejezet. Gázok az acélban 466
1. Az acélban lévő gázok eredete 466
2. A gázok oldhatósága az acélban " 477
3. A gázok kiválása a kristályosodó acélból 484
4. A folyékony acél gáztelítettségének meghatározása 495
5. A gázok hatása az acél tulajdonságaira 499
Huszonötödik fejezet. Nemfémes záródványok az acélban 503
1. Nemfémes záródványok keletkezése és osztályozása 503
2. A nemfémes záródványok keletkezésének és eltávolításának viszonyai 504
Szulfidzáródványok 510
Oxidzáródványok 511
Más, endogén-típusú záródványok 513
Exogén-típusú záródványok 513
Nemfémes záródványok a savas acélban 514
3. A záródványok meghatározásának módszerei 516
4. A nemfémes záródványok szegregációja 517
Huszonhatodik fejezet. A tuskó minőségének ellenőrzése és az acél tulajdonságainak elbírálása 521
Huszonhetedik fejezet. . Munkavédelem a Martin-művekben 527
Huszonnyolcadik fejezet. A Mártin-el járás anyag- és hőmérlegének számítása 535
1. A betét, a salaklehúzással történő bázikus vashulladék, nyersvas-eljárás anyag- és hőmérlegének számítása («Kicsapásos» dezoxidációval) 535
2. Az ércelő eljárás betét anyag- ég hőmérlegének számítása legfeljebb 0,30% P-tartalmú nyersvas esetén (salaklehúzással) 559
3. A szilárd betétű aktív, savas, Martin-eljárás betétjének számítása és anyagmérlege 577
4. Folyékony féltermékkel' történő sziliciumredukciós eljárás anyagmérlegének
számítása 583
Függelék 589

Témakörök