น้ำหนักเฉพาะของเหล็ก ความร้อนเฉพาะของเหล็ก

เหล็กถือเป็นโลหะผสมของเหล็กที่มีสารเคมีอื่น ๆ ส่วนประกอบที่อยู่ในองค์ประกอบมีคาร์บอนอยู่ในปริมาณ 2.14% เนื่องจากเหล็กกล้ามีคุณสมบัติแข็งแรง ความถ่วงจำเพาะของ เหล็กมีค่าเท่ากับ 75500-77500 N / m³ โลหะผสมบางครั้งอาจมีองค์ประกอบผสม ความจุความร้อนจำเพาะของเหล็กที่ 20 องศาเซลเซียสวัดที่ 460 J / (กก. * องศาเซลเซียส) หรือ 110 cal / (กก. * องศาเซลเซียส)

การจัดหมวดหมู่

มีพารามิเตอร์ต่าง ๆ ตามที่พิจารณาวัสดุที่มีลักษณะเป็น ตัวอย่างเช่นเหล็กสามารถเป็นเครื่องมือและโครงสร้างได้ โลหะผสมความเร็วสูงถือเป็นเครื่องมือประเภทหนึ่ง นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างตามองค์ประกอบทางเคมี โลหะผสมและคาร์บอนจะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่มีอยู่ในโลหะผสม การจำแนกตามระดับความเข้มข้นคาร์บอนได้รับการรับรอง ดังนั้นมีสามประเภทของโลหะผสม:

1. คาร์บอนต่ำ ในนั้นมีปริมาณคาร์บอนสูงถึง 0.25%

2. เหล็กคาร์บอนปานกลาง ในโลหะผสมคาร์บอนนี้ประมาณ 0.25-0.6%

3. เหล็กกล้าคาร์บอนสูง ในโลหะผสมนี้มีคาร์บอนประมาณ 0.6-2%

ในทำนองเดียวกัน เหล็กอัลลอยด์ จัดเป็นไปตามเปอร์เซ็นต์ของส่วนประกอบอัลลอยด์:

1. เหล็กกล้าอัลลอยต่ำมีถึง 4%

2. ในโลหะผสมอัลลอยด์ขนาดกลางถึง 11%

3. เหล็กกล้าอัลลอยด์ มันมีมากกว่า 11%

เหล็กผลิตโดยวิธีการต่างๆและใช้เทคโนโลยีพิเศษ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวิธีนี้หรือวิธีการที่โลหะผสมมีการรวมโลหะที่แตกต่างกัน ดัชนีนี้มีผลต่อความถ่วงจำเพาะของเหล็ก จำแนกประเภทของโลหะผสมตามจำนวนสิ่งสกปรกต่างๆ

1. ส่วนผสมที่มีคุณภาพธรรมดา

2. เชิงคุณภาพ

3. คุณภาพสูง

4. โดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณภาพ

นอกจากนี้ยังมีการจำแนกตามองค์ประกอบโครงสร้างของวัสดุ ตัวอย่างเช่นมีการผลิตโลหะผสมเฟอร์ไรต์, บิวทิไนท์, ออสเทนนิท, เปอร์ลิทและมาร์เทนซิท โครงสร้างองค์ประกอบยังมีผลต่อความถ่วงจำเพาะของเหล็ก โลหะผสมยังแบ่งออกเป็นสองเฟสและหลายเฟส นี้ขึ้นอยู่กับการปรากฏตัวของขั้นตอนในโครงสร้าง นอกจากนี้อัลลอยยังจำแนกตามลักษณะของการทำให้เป็นของแข็งและระดับออกซิเดชัน ดังนั้นจึงมีความสงบกึ่งเงียบและเดือดเหล็ก

วิธีการผลิตเหล็ก

ใช้เหล็กหล่อเป็นวัตถุดิบในการผลิตเหล็ก การปรากฏตัวของคาร์บอนฟอสฟอรัสและกำมะถันในองค์ประกอบของมันทำให้เปราะและเปราะ สำหรับการแปรรูปวัสดุหนึ่งไปยังอีกวัสดุหนึ่งต้องลดเนื้อหาของสารเหล่านี้ลงไปตามความเข้มข้นที่ต้องการ ในเวลาเดียวกันความถ่วงจำเพาะของเหล็กและสมบัติของมันจะเปลี่ยนไป วิธีการผลิตโลหะผสมนี้หรือวิธีการนี้จะใช้วิธีการออกซิเดชันของคาร์บอนในเหล็กหล่อที่แตกต่างกัน ใช้กันมากที่สุดคือ:

1. วิธีการของ Marten ในการหลอมเหล็ก ควรสังเกตว่าตัวเลือกนี้เพิ่งแข่งขันไม่ดีกับวิธีการอื่น ๆ

2. วิธีการแปลง ปัจจุบันผลิตภัณฑ์เหล็กส่วนใหญ่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีนี้

3. Electrothermal - หนึ่งในเทคโนโลยีขั้นสูงของการผลิตเหล็ก เป็นผลให้วัสดุที่ผลิตมีคุณภาพสูงมาก

วิธีการแปลง

เมื่อใช้วิธีการทางเทคโนโลยีนี้การหมักเหล็กส่วนเกินฟอสฟอรัสและกำมะถันจะถูกออกซิไดซ์ด้วยออกซิเจน การกรองความดันจะดำเนินการผ่านวัสดุที่หลอมละลายในเตาเผาพิเศษ เรียกว่าตัวแปลงสัญญาณ เตาอบนี้มีรูปร่างของลูกแพร์ ในด้านใน - ซับกับอิฐทนไฟ เตาอบนี้มีโทรศัพท์มือถือสูง: สามารถหมุนได้ 360 องศา กำลังการแปลงประมาณ 60 ตัน ตามกฎแล้วจะมีการใช้วัตถุดิบสองชนิดสำหรับปูรอง:

1. Dinas - ประกอบด้วย SiO2 ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นกรด

2. มวลโดโลไมต์ - MgO และ CaO มันได้มาจากวัสดุโดโลไมต์ MgCO3 * CaCO3 ซึ่งมีสมบัติของฐาน

เนื่องจากวัสดุที่แตกต่างกันสำหรับซับ, เตาแปลงจะแบ่งออกเป็นเตาโทมัสและเตา Bessemer อากาศเป่าภายใต้ความดันครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมดของโลหะ ควรสังเกตว่ากระบวนการที่เกิดขึ้นในเตาเผามีระยะเวลาไม่เกิน 20 นาที เวลาในการพำนักของวัสดุในตัวแปลงจะมีผลต่อความสามารถในการทำความร้อนของเหล็ก โลหะผสมที่ผลิตในเตาแปลงมักจะมีจำนวนมากของเหล็กออกไซด์ นั่นเป็นเหตุผลที่วัสดุมักมีคุณภาพไม่ดี

เตา Marten

วิธีการแปรรูปเหล็กหมูนี้ล้าสมัย ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเมื่อใช้เทคโนโลยีย้อนหลังหลายอย่างในระหว่างการประมวลผลคุณภาพของวัสดุจะลดลงอย่างมากลักษณะทางเทคนิค (ความร้อนของเหล็กและอื่น ๆ ) จะเปลี่ยนแปลงไป เตา Martin เป็นอ่างละลายขนาดใหญ่ มันปกคลุมด้วยห้องเก็บของอิฐทนไฟและห้อง recuperator ช่องเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ความร้อนก๊าซและอากาศติดไฟได้ง่าย พวกเขาจะเต็มไปด้วยหัวฉีดที่ทำจากอิฐ (ทนไฟ) การไหลของก๊าซร้อนและอากาศจะถูกเป่าลงในเตาเผาผ่านทาง recuperators ที่สามและสี่ และครั้งแรกและครั้งที่สองในขณะเดียวกันจะถูกความร้อนจากเตาเผาก๊าซ หลังจากที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างเพียงพอขั้นตอนทั้งหมดจะไปในทิศทางตรงกันข้าม

วิธี Electrothermal

วิธีนี้มีข้อดีมากกว่า open-hearth และ converter วิธีการทางไฟฟ้าสถิตสามารถเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีของเหล็กที่ได้รับ ในเวลาเดียวกันส่วนผสมหลังจากกระบวนการแปรรูปมีคุณภาพสูงมาก เนื่องจากการ จำกัด การเข้าถึงอากาศไปยังเตาไฟฟ้าทำให้ปริมาณของเหล็กออกไซด์ลดลง ดังที่คุณทราบแล้วจะก่อให้เกิดมลพิษกับสิ่งสกปรกของเหล็ก และในทางกลับกันมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณภาพ ในเตาไฟฟ้าอุณหภูมิไม่ลดลงต่ำกว่า 2000 องศาเซลเซียส ดังนั้นสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายเช่นกำมะถันและฟอสฟอรัสจะถูกลบออกจากองค์ประกอบของเหล็กหล่อ

วิธีการทำงานของเตา

เตาหลอม Electrothermal เนื่องจากอุณหภูมิสูงช่วยให้สามารถผสมเหล็กได้โดยใช้วัสดุทนไฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งทังสเตนและโมลิบดีนัม กระบวนการผลิตเหล็กสามารถทำให้ได้ส่วนผสมที่มีคุณภาพสูง ได้แก่ ความร้อนเฉพาะของเหล็กตลอดจนลักษณะเชิงคุณภาพที่ระดับสูงสุด แต่น่าเสียดายที่เตาเผาเหล่านี้ใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก (ไม่เกิน 800 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงต่อตันวัตถุดิบ) ความจุของเตาไฟฟ้าสามารถมีตั้งแต่ 500 กิโลกรัมถึง 360 ตัน มวลรวมใช้ซับแบบธรรมดา โครงสร้างของค่าใช้จ่ายอาจเป็น 90% ของเศษเหล็กและ 10% ของเหล็กรีด บางครั้งสัดส่วนของวัตถุดิบอาจแตกต่างกัน มะนาวซึ่งมีการเพิ่มค่าใช้จ่ายมีบทบาทเป็นฟลักซ์ กระบวนการทางเคมีที่สำคัญในเตาเผาไฟฟ้าไม่แตกต่างกันมากนักจากเตาเผาแบบเปิด

น้ำหนักที่เฉพาะเจาะจง

กระแสของความถี่อุตสาหกรรมใช้ใน การเหนี่ยวนำให้ความร้อนแก่ โลหะ เนื่องจากมีขนาดใหญ่ของแกนผลกระทบนี้ค่อนข้างเพียงพอ สำหรับการหลอมเหล็กที่มีมวลไม่เกิน 100 ตันจะมีกระแสไฟฟ้า 50 Hz ควรบอกว่าพารามิเตอร์บางประการสำหรับวัตถุดิบประเภทเดียวกันอาจแตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่นการกัดกร่อนความร้อนและเหล็กกล้าไร้สนิมมีแรงโน้มถ่วงเฉพาะ 7.9 g / cm ³ ตัวบ่งชี้นี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับน้ำหนักของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่เอาท์พุท นั่นคือสิ่งที่มันเป็นมากขึ้นผลิตภัณฑ์ตามลำดับเป็นหนัก และความถ่วงจำเพาะของเหล็กชุบสังกะสีก็คือประมาณ 7.9 กรัม / ซม ³ อาจแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับชนิด แต่ความถ่วงจำเพาะของแผ่นเหล็กเป็น 7.85 g / cm ³ อย่างที่คุณเห็นตัวบ่งชี้ค่อนข้างต่ำกว่าดังนั้นวัสดุจะง่ายกว่า ควรสมมุติว่าน้ำหนักเหล็กและเหล็กกล้าเฉพาะต่างกัน ผลผลิตอัลลอยจะสูงขึ้นตามกฎ นี่คือสาเหตุที่ว่าในกระบวนการแปรรูปแม้ว่าจะมีการกำจัดองค์ประกอบบางส่วนออกจากวัตถุดิบ แต่จะมีการเติมส่วนผสมเพิ่มเติมลงในส่วนผสม พวกเขามีอิทธิพลต่อพารามิเตอร์ของผลิตภัณฑ์ที่ส่งออก เหล็กหล่อชนิดต่างๆ มีแรงโน้มถ่วงเฉพาะ (g / cm ³ ):

- ขาว - 7.5 ± 0.2;

- เทา - 7.1 ± 0.2;

- อ่อนอ่อน - 7.5 ± 0.2

การคำนวณ

ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณของโลหะผสมและมวลของมันเป็นลักษณะเฉพาะของสารเฉพาะ นอกจากนี้พารามิเตอร์นี้ยังมีความถาวร โดยใช้สูตรพิเศษเราสามารถทราบความหนาแน่นของสสารได้ มีความสัมพันธ์โดยตรงกับการคำนวณความถ่วงจำเพาะของโลหะผสม นั่นแหละครับ

น้ำหนักเฉพาะของโลหะมีการกำหนดในสูตรเป็นγ มันเท่ากับอัตราส่วนของ P - น้ำหนักของร่างกายที่เป็นเนื้อเดียวกัน - กับปริมาณของการเชื่อมต่อ และคำนวณโดยสูตรต่อไปนี้: γ = P / V

ใช้งานได้เฉพาะเมื่อโลหะมีสถานะความหนาแน่นสูงไม่เป็นรูพรุน

ข้อสรุป

เทคโนโลยีใหม่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมหนักในหลาย ๆ ด้านแตกต่างจากที่ใช้ในขั้นเริ่มต้นของการพัฒนาอุตสาหกรรมนี้ จากความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์อุตสาหกรรมโลหะที่ทันสมัยสร้างความหลากหลายของโลหะผสมขึ้นเป็นจำนวนมาก น้ำหนักที่เจาะจงของสารมีผลต่อการเลือกชนิดของวัตถุดิบที่จะใช้ในการผลิต ถ้าคุณใช้โลหะที่แตกต่างกันสาม: เหล็กทองเหลืองและอลูมิเนียมที่มีปริมาตรเดียวกัน - ทั้งหมดจะมีมวลแตกต่างกัน ดังนั้นเมื่อเลือกโลหะโดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องคำนึงถึงพารามิเตอร์อื่น ๆ น้ำหนักที่เฉพาะเจาะจง