Specifická hmotnost oceli. Specifické teplo z oceli

Ocel je považována za slitinu železa s jinými chemickými sloučeninami. Mezi složkami obsaženými v kompozici je uhlík v množství 2,14%. Díky své přítomnosti získají železa své síly. Specifická hustota oceli se rovná 75500-77500 N / msup3-. Slitina může někdy obsahovat legující prvky. Specifická tepelná kapacita oceli při 20 ° C se měří při 460 J / (kg * ° C) nebo 110 kcal / (kg * ° C).

Klasifikace

Existují různé parametry, podle kterých je charakteristický materiál zvažován. Například ocel může být instrumentální a strukturální. Vysokorychlostní slitina je považována za jeden z nástrojových nástrojů. Existují také rozdíly v souladu s chemickým složením. V závislosti na tom, jaké prvky jsou přítomny ve slitině, jsou slitina a uhlík rozděleny. Byla rovněž přijata klasifikace podle úrovně koncentrace uhlíku. Existují tedy tři typy slitin:

1. Nízkáhlíková. Obsah uhlíku v něm činí až 0,25%.

2. Středně uhlíková ocel. V této uhlíkové slitině je asi 0,25-0,6%.

3. vysoce uhlíková ocel. V této slitině je přítomno asi 0,6-2% uhlíku.

Podobně je klasifikován a legované oceli o procentní obsah legujících prvků:

1. Nízkolegovaná ocel obsahuje až 4%.

2. V slitině středně legované slitiny je přítomen až 11%.

3. Vysoce legovaná ocel. Obsahuje více než 11%.

Ocel se vyrábí různými způsoby a používá speciální technologie. V závislosti na této nebo této metodě obsahuje slitina různé kovové vměstky. Tento index ovlivňuje měrnou hmotnost oceli. Klasifikace slitin podle počtu nečistot rozlišuje:

1. Směsi běžné jakosti.

2. Kvalitativní.

3. Vysoce kvalitní.

4. Zvláště kvalitativní.

Existuje také klasifikace podle konstrukčního složení materiálu. Například jsou vyráběny feritické, bainitické, austenitické, perlitové a martenzitické slitiny. Strukturní složení nepochybně také ovlivňuje měrnou hmotnost oceli. Slitiny jsou také rozděleny na dvoufázové a vícefázové. To závisí na přítomnosti fází ve struktuře. Také slitiny jsou klasifikovány podle charakteru tuhnutí a stupně deoxidace. Takže je zde klidná, poloviční a vroucí ocel.

Metody výroby oceli

Litina se používá jako surovina pro výrobu oceli. Přítomnost velkého množství uhlíku, fosforu a síry v jejím složení činí křehkou a křehkou. Pro zpracování jednoho materiálu do druhého je nutné snížit obsah těchto látek na požadovanou koncentraci. Zároveň se změní specifická hmotnost oceli a její vlastnosti. Tento způsob výroby slitin předpokládá různé způsoby oxidace uhlíku v litině. Nejčastěji se používají:

1. Metoda Marten ocelové tavení. Je třeba poznamenat, že tato možnost v poslední době soutěží špatně s jinými metodami.

2. Metoda konvertoru. Dnes se většina typů ocelových výrobků vyrábí pomocí této technologie.

3. Elektrotermální - jedna z pokročilých technologických metod výroby oceli. Výsledkem je, že vyrobený materiál je velmi kvalitní.

Metoda konvertoru

Při použití této technologické metody je přebytek surového železa, fosforu a síry oxidován kyslíkem. Tlak roztaveného materiálu se provádí ve speciální peci. Nazývá se konvertor. Tato trouba má tvar hrušky. Ve vnitřní části - obložení žáruvzdornými cihlami. Tato trouba je vysoce mobilní: může se otáčet o 360 stupňů. Kapacita měniče je asi 60 tun. Pro obložení se zpravidla používá dva druhy surovin:

1. Dinas - obsahuje SiO2, který má kyselé vlastnosti.

2. Dolomitová hmota - MgO a CaO. Získává se z dolomitového materiálu MgCO3 * CaCO3, který má vlastnosti základů.

Kvůli různým materiálům pro obložení jsou měniče rozděleny na pece Thomas a Bessemer. Vyfukovaný vzduch pod tlakem pokrývá celou oblast kovu. Je třeba poznamenat, že procesy, které se vyskytují v peci, trvají nejvýše 20 minut. Doba zdržení materiálu v převodníku ovlivňuje tepelnou kapacitu oceli. Slitina, která se vyrábí v konvertorových pecích, často obsahuje velké množství oxidu železitého. Proto je materiál často špatně kvalitní.

Martenova pec

Tento způsob zpracování surového železa je zastaralý. Nepochybně při použití několika zpětných technologií během zpracování je kvalita materiálu výrazně snížena, mění se její technické vlastnosti (tepelná kapacita oceli a další). Martinova pec je velká tavící lázeň. Je pokryta klenbou žáruvzdorných cihel a rekuperátorových komor. Tato oddělení jsou určena k ohřevu hořlavého plynu a vzduchu. Jsou plněny tryskou z cihel (žáruvzdorná). Průtok horkého plynu a vzduchu je veden do pece třetím a čtvrtým rekuperátorem. A první a druhý se mezitím zahřívají z plynových pecí. Po dostatečném zvýšení teploty celá procedura probíhá v opačném směru.

Elektrotermální metoda

Tato metoda má několik výhod oproti otevřenému krbu a konvertoru. Elektromechanická metoda vám umožňuje změnit chemické složení oceli. Současně je směs po procesu zpracování velmi kvalitní. Vzhledem k omezenému přístupu vzduchu do elektrické pece se sníží množství oxidu železitého. Jak víte, znečišťuje ocel nečistotami. A to zase má významný dopad na jeho kvalitu. V elektrické peci teplota neklesne pod 2000 ° C. Takto jsou z litinové kompozice zcela odstraněny škodlivé nečistoty, jako je síra a fosfor.

Způsob provozu pece

Elektrotermické pece díky své vysoké teplotě umožňují slitování oceli pomocí žáruvzdorných kovů. Patří mezi ně zejména wolfram a molybden. Proces výroby elektrických ocelí umožňuje získat vysoce kvalitní směs: specifické teplo z oceli, stejně jako jeho kvalitativní charakteristiky - na nejvyšší úrovni. Tyto pece však bohužel spotřebovávají velké množství elektrické energie (až 800 kW za hodinu na tunu surovin). Kapacita elektrických pecí se může pohybovat od 500 kg do 360 tun. V agregátech použijte obvyklé obložení. Struktura náboje může činit 90% železného šrotu a 10% surového železa. Někdy se mohou podíly surovin lišit. Vápno, které se přidává do náboje, hraje roli toku. Hlavní chemické procesy v elektrických obloukových pecích se velmi neliší od pecí s otevřenými křídly.

Specifická hmotnost

Proudy průmyslové frekvence jsou indukční ohřev kovu. Vzhledem k velké hmotnosti jádra je tento efekt dostačující. Pro tavení oceli o hustotě až 100 tun je dostatečný proud 50 Hz. Je třeba říci, že některé parametry pro různé typy stejné suroviny se mohou shodovat. Například korozní, tepelně odolná a nerezová ocel mají specifickou hmotnost 7,9 g / cm³. Tento indikátor přímo souvisí s hmotností hotového výrobku na výstupu. To znamená, že čím více je, tím je výrobek těžší. A měrná hmotnost pozinkované oceli je také asi 7,9 g / cm³. V závislosti na typu může být malý rozdíl. Ale měrná hmotnost ocelových plechů - 7,85 g / cm³. Jak je vidět, indikátor je mírně nižší, což znamená, že materiál je také lehčí. Mělo by se předpokládat, že specifická hmotnost surového železa a oceli je odlišná. Slitina na výstupu je zpravidla vyšší. To je dáno tím, že v procesu zpracování, přestože některé suroviny jsou odstraněny ze surovin, do směsi se přidávají další prvky. Ovlivňují parametry výstupního produktu. Různé druhy litiny mají svou specifickou hmotnost (v g / cm³):

- bílá - 7,5 ± 0,2;

- šedá - 7,1 ± 0,2;

- měkká - 7,5 ± 0,2.

Výpočet

Vztah mezi objemem slitiny a jeho hmotností je charakteristický pouze pro určitou látku. Kromě toho je tento parametr trvalý. Pomocí speciálního vzorce lze znát hustotu látky. Má přímý vliv na výpočet specifické hmotnosti slitiny. Zde je náhled.

Specifická hmotnost kovu je přiřazena ve vzorci jako gama-. Rovná se poměru P - hmotnosti homogenního těla - s objemem spojení. A vypočítá podle následujícího vzorce: gama = P / V

Funguje pouze tehdy, když má kov zcela hustý stav, neporézní.

Závěr

Nové technologie používané v těžkém průmyslu se v mnoha ohledech liší od těch, které byly uplatněny v počáteční fázi vývoje tohoto odvětví. Díky vědeckému pokroku vytváří moderní kovový průmysl obrovský počet změn slitin. Specifická hmotnost sloučenin ovlivňuje výběr konkrétního druhu suroviny, která bude použita při výrobě. Pokud budete mít tři různé kovy: železo, mosaz a hliník se stejným objemem - pak budou mít všechny různé hmoty. Proto při výběru konkrétního kovu by měla být mimo jiné zohledněna jeho specifická váha.