Metalurgia Oelului 1.Materii prime i materiale auxiliareMateriile prime: fonta, fierul vechi i feroaliajele Materiale auxiliare sunt: - Fondanii: calcar, var, fluorura de calciu, bauxita - Oxidanii: minereul de fier, minereul de Mn, aer, oxigen tehnic - Energia electric Materiile prime se regsesc aproape n ntregime n produsul final (oelul), materiale auxiliare se regsesc n produsele secundare (zgura, gaze de ardere) ncarcatura metalic prin starea fizic i compoziia chimic influeneaza n mod direct mersul procesului de elaborare: -durata de topire -oxidarea -pierderile metalice Fonta se folosete att n stare solid ct i n stare lichid. n stare solid se folosete ca font brut n calupuri i ca font veche (lingotiere, cilindri de laminare, diferite pari din maini). Compoziia chimic a fontei de afnare pentru diferite procedee Procedeul Compoziia Chimic n Procente ncrcri % Si LD 0,6-1,25 Mn 1,0-2,2 Max 1 P 0,08-0,3 Max 0,08 S Max0,06 Max 0,04 30%fier vechi; 70% font lichid 0-25%font solid; 100-75%fier vechi

Eltectric cu arc Max 0,7 sau inducie

Fierul vechi intr n ncrctura metalic n proporie de pn la 30% la convertizoarele cu Oxigen i n proporie de 75-100% la cuptoarele electrice cu arc. Este constituit din deeuri metalice feroase (sutaje, capete de profile laminate, rebuturi) i metale vechi feroase. Pentru a putea fi folosite n ncrctura, fierul vechi este supus unei operaii de pregtire, care consta n sortare i debitare sau presare. Feroaliajele se adaug n vederea dezoxidrii i corectrii compoziiei chimice a bii metalice. Ele trebuie s: - nu fie umede - s aib granulaie corespunztoare - s fie ieftine - s nu impurifice baia metalic cu elemente dunatoare 1

Cele mai importante sunt: FeMn; FeSi; FeCr; FeB; FeTi; FeW; FeNi;etc. Se mai folosesc i metale pure: Al; Ni; Ca; Mo Materiale oxidante : minereul de Fe; aglomeratul; arsuri de fier; minereu de mangan; oxigenul tehnic gazos Fondantii se adaug odat cu ncrctura metalic i cu oxidanii n scopul crerii condiiilor pentru formarea unei zguri corespunztoare.Cei mai folosii sunt: calcarul, varul, bauxita, fluorina

2. Proprietile bii metalice Prin baie metalic n procesul de elaborare a oelulilor se nelege ncrctura metalic adus n stare lichid Compoziia chimic innd cont de compoziia chimic a componentelor ncrcturii metalice, rezult c baia metalic este un aliaj lichid al Fe cu C, n care se mai gsesc dizolvate i alte elemente cum sunt: Si; Mn; P; S; etc. Metoda optim de topire se alege n funcie de calitatea oelului care se elaboreaz. Temperatura bii metalice. Cnd baia metalic este complet format, temperatura acesteia este de circa 1500 C, urmnd ca la sfritul perioadei de elaborare, temperatura s varieze ntre 1600-1650 C, n funcie de calitatea oelului. Densitatea bii metalice depinde de temperatura i compoziia chimic a bii i variaz ntre 6 900 i 7 100 kg/m (6.9-7.1 kg/dm) Elementele de aliere cum sunt: Cu, W, Ca, Ni mresc densitatea, n timp ce Si, P, S, C, Cr, Ti micoreaz densitatea. Vscozitatea oelului variaz ntre 0.003-0.005Ns/m (3-5 CP) i depinde i ea de temperatur i compoziia chimic a bii metalice Tensiunea superficial a fierului pur este de circa 1850dyne/cm (1.85N/m) la 1550 grd C, iar cea a oelului este de 1250-1350 dyne/cm (1.251.35 N/m) Elemente ca Mn si S determin o micorare a tensiunii superficiale.

2

3. Formarea i rolul zgurei n procesul de elaborare n majoritatea proceselor metalurgice apar n contact dou faze lichide: metalul sau aliajul lichid i zgura. Zgura este o combinaie de oxizi provenii din materialele din ncrctura, din fondani, din oxidarea bii metalice, a erodrii materialelor refractare. Zgura trebuie s posede anumite proprieti fizico-chimice cum sunt: vscozitatea, tensiunea superficial, conductibilitatea termic i electric, temperatura de topire, fluiditatea. Toate aceste proprieti sunt determinate de compoziia chimic funcie de care zgurele pot fi: zgure bazice i zgure acide. 1. Elaborarea oelului n convertizor a. Procedeul Bessemer. Acest procedeu a nceput s fie utilizat n anul 1856 n Anglia de ctre Henry Bessemer i n principiu const n insuflarea de aer n fonta lichid pe la fundul convertizorului. Convertizorul Bessemer este format din trei pri distincte: gura, corpul cilindric i fundul cu cutia de aer. ntreaga construcie se rezeama pe doi umeri n jurul crora se poate roti convertizorul. Cptueala este format din crmizi acide (silice) 88-96%SiO2 i are o grosime de 250-400mm i o durabilitate de 600-1000 sarje. Aerul se insufla prin 7-30 orificii, dispuse n cercuri concentrice. Fonta se introduce n convertizor la temperatura de 1280-1350 i are o compoziie chimic: C=3.9-4.2%; Si=0.8-1.4%; Mn=0.6-0.9%; P