大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于电弧冶炼含钒铁水工艺问题,于是小编就整理了3个相关介绍电弧炉冶炼含钒铁水工艺的解答,让我们一起看看吧。

  1. 高炉怎么冶炼钒钛?
  2. 世界名刀一般用什么钢材?
  3. 舰炮是用什么钢材做的?

高炉怎么冶炼钒钛?

钒钛磁铁矿是一种含钒、钛、铁等元素矿石。高炉冶炼钒钛是一种将钒钛磁铁矿中的钒和钛转化为钒铁和钛铁的工艺过程。高炉冶炼钒钛的工艺主要包括以下几个步骤:

1. 矿石准备:首先,将钒钛磁铁矿破碎、筛分,得到适宜粒度的矿石。同时,根据生产需要可以添加适量的熔剂(如石灰石、白云石等)和矿化剂(如锰矿硅石等),以提高钒钛的回收率和冶炼效果。

电弧炉冶炼含钒铁水工艺,电弧炉冶炼含钒铁水工艺流程
(图片来源网络,侵删)

2. 装料:将准备好的钒钛磁铁矿、熔剂和矿化剂装入高炉。装料时要注意保持矿石、熔剂和矿化剂的比例和分布均匀,以保证高炉内的化学反应顺利进行

3. 高炉冶炼:在高炉内,钒钛磁铁矿、熔剂和矿化剂在高温下进行还原熔化和还原反应。钒和钛与碳反应生成钒铁和钛铁,铁与氧反应生成铁水和炉渣。炉渣主要由硅酸盐和氧化钙组成,可以回收利用

4. 钒钛铁提取:高炉冶炼产生的钒钛铁通常与其他铁水混合在一起。为了提取钒钛铁,可以将铁水进行真空脱气、过滤磁选处理,将钒钛铁与其他铁水分离

电弧炉冶炼含钒铁水工艺,电弧炉冶炼含钒铁水工艺流程
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世界名刀一般什么钢材

大马士革刀——乌兹钢

原产自印度乌兹地区的乌兹钢曾经是世界顶级刀具原材料。欧美国家称之为Wootz,我国翻译成乌兹或者伍兹,或者直接叫印度铁。从成分上来说,乌兹钢是一种超高碳钢,碳含量在1.5%-2%之间。如果从类别上来说,乌兹钢是一种铸造型花纹钢。所谓花纹钢,是指这种钢材经过表面处理,会显示出特殊的花纹。除了乌兹钢这种铸造型花纹钢之外,还有锻造型花纹钢,前者天然形成,后者人为锻造。

世界名刀一般用420C钢材,420C从系列上就看出是比440C低一档的刀具,其碳含量很低,钢材很软,达不到高碳钢标准。近年来,巴克讲420C加入更多的碳的元素,其碳含量可以达到0.75%左右,取名420HC高碳钢。

电弧炉冶炼含钒铁水工艺,电弧炉冶炼含钒铁水工艺流程
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性能上说,420HC与国内标号4CR13相当,其硬度比440C略差,但在其他性能上都会远低于440C,但是其最大的优点是价格便宜。目前巴克几乎全系列都***用420HC,以降低其生产成本。但是巴克刀的品质优于其***用420HC,与其原有***用440C的刀具有一定的差距。

开辟此篇文章主要为浅析解读世界名刀所用之刃材,给众多希望了解钢材知识的朋友提供便利。

本篇将刀具用材分为碳钢、不锈钢、非钢材(含钴合金陶瓷等)、大马花纹钢四大类,诸如适合原始人使用的木质与石质刀具,本站暂且不表。整理与撰写时间仓促,错漏之处望广大刀友见谅,予以指正。

世界名刀一般用Q420C钢材。

Q420C是一种低合金高强度结构钢。Q420C不仅是高强度钢,它还是低碳钢。只是它的抗拉强度提高了一点,Q235的抗拉强度是235N/MM^2而Q420的抗拉强度是420N/MM^2,由于它的含碳量低不能调质等处理,还是无法加工轴,齿轮工作。但它做成钢板是很好的,强度比Q235高多了。Q420C具有高的强度,良好的抗疲劳性能;高韧性和低的脆性转变温度;良好的冷成型性能和焊接性能;具有较好的搞腐蚀性能和一定的耐磨性能。

舰炮是用什么钢材做的?

现代舰炮所使用的钢材(主要是:炮管、发射药室)与陆军的火炮所用钢材牌号完全一致,不能因为它是海军炮就单独开发几个钢牌号,若是这样就太浪费了。


目前来看,各国制造火炮用钢材的化学成分都差不多,我国由于[_a***_]设备这些年有些进步,钢材当中磷硫的含量要求反而更严格,从材质上来说比英美要略微好一些,这也反应出我国炮管用钢材的质量要比几十年前有了显著提高。

那么,舰炮的炮管是怎样生产出来的?其实不论是舰炮(加农炮范畴)还是陆***炮所用钢材,目前的***用电弧炉+电渣重熔炉冶炼。
电弧炉是目前钢铁工业必备的冶金设备,大部分高档钢材都有它来进行冶炼,由于电能是“二次能源
,不存在有害物质的带入,所以它冶炼出来的钢水会更加纯净。图片里就是电弧炉冶炼钢水到出钢的生产流程3D模拟图,右侧是电弧炉、中间是盛钢桶、左面是电弧炉冶炼完毕后出钢。
电弧炉冶炼完成的钢液,要浇铸成图片里的这种棒材,如果想要提高质量也可以浇铸成钢锭,再由“初轧机”开坯成圆钢坯,这样棒材的表面光滑和内部致密,更适合电渣重熔炉使用。那么为啥要制成圆钢棒材?电渣重熔炉的原理就和我们日常所看到的电焊是一样的,这根圆钢棒材就相当于“电焊条”,只不过粗一些罢了,电渣重熔炉根据二次冶炼钢锭的大小的需要,使用几十或者几百根这样的圆钢棒材。
电渣重熔炉外观就是这个样子,有三到四个电加热臂,臂的前端有卡头将圆钢棒材夹住→将圆钢棒材垂直插入电渣重熔炉中→通电开始加热、熔化→熔化的钢液一点点累积,最后形成一个大型电渣重熔钢锭。
由于需要后续的锻造工序,电渣重熔钢锭是多棱型的,这样才能便于锻造。通常情况下大口径炮管钢锭在30吨以上,只有这样大的钢锭才能经过多次锻打使内部更加致密,也只有致密的钢材制造出来的炮管,才能经受发射药的高温高压和炮弹弹丸高速摩擦。
大型锻造钢锭要经过万吨级别(至少三万吨)的锻造机进行锻压,将钢锭锻造出炮管粗坯,万吨级别锻造机是重要的工业设备,世界上只有少数几个国家可以将它制造出来,它不仅仅是锻造炮管,大型钢铁结构件、承重件、飞机主梁、大型发电机转子…都需要***用万吨级别锻造机锻造,才能精确成型。
炮管钢锭锻成粗坯后需要进行中心穿孔
,以便下一步精锻拉长。
炮管粗坯要再次使用旋转精锻机锻造拉长,
达到需要的炮管长短,旋转精锻机更是高档设备,价值上千万美元,还需要出口许可证!不是任何国家都可以购买得到的专业设备。
炮管精坯锻造完成后需要进行热处理工艺,使钢坯更加致密,到达更高的强度。
炮管精坯锻造完成需要矫直,这道工序非常重要,如果没有这一步加工出来的炮管再装到舰炮上射击精度变得很差!甚至会出现几百米的“密位”偏差!
炮管精坯锻造和热处理、矫直完成后,需要进行外表面和内部精车工序,要将氧化层切削掉。

初步精整后炮管进入到很关键的一步工序,就是“自紧工艺”
!所谓“自紧工艺”就是使用机械或者液压手段将炮管内部塑性变形,而外表仍然在弹性极限内,当“自紧”过程结束后,炮管内部产生残余压应力、炮管外部产生残余拉应力,当炮弹发射时会产生高膛压,炮管内壁的残余压应力会部分抵消发射药气体所带来的拉应力,从而改善炮管内层的金属受力状况。图片上是液压自紧机,中间那根钢棒是为了减少充液量的芯棒
自紧工艺示意图,A是自紧前,B是通过液压或者机械手段让炮管内壁挤压受力C自紧后内壁变得更加致密。
炮管自紧的技术难点就是密封,密封有两种
方式一种是静态密封多用于低压,另一种是自紧密封,内腔液体充满后随着压力的升高而自密封。
通过自紧过程后的粗加工炮管进入到内壁切削工序,就是要达到炮管壁要求的厚度,为下一步拉至膛线做准备。
进入到最后的膛线加工工序,膛线加工完全是经验积累,因为是深孔加工工艺,外面根本看不到里面的状况,只能由高级技师去观察刀杆的振动起伏、切削冷却油的温度去判断膛线是否在正常切削…每一年因为膛线加工失败而报废的炮管有上万吨之多!所以,现代火炮动辄数百万美元不是乱要价的。

通过上面这些粗略的图片说明,就能看出来舰炮(陆***炮)的生产流程非常的繁琐和复杂,需要巨大制造设备的资金投入才能将它制造出来!这些需要上百年的国力支撑和工业化时间。

目前世界可以制造从20毫米口径→155 毫米(甚至是203毫米)口径火炮的国家不超过10个,并且仍旧是二百年前那些可以制造火炮的国家!现代以来只有一个国家通过艰苦卓绝的努力才挤进了这个队伍!

而舰炮不只是炮管这一项制造,它还需要各种各样的机械设备和电器电子设备所组成,能制造陆***炮的国家未必就能制造舰炮,比如德国制造的陆***炮享誉世界,但是其战舰上的舰炮是意大利制造的!所谓“技有所长”就是这个道理,而即能制造陆***炮也可以制造舰炮的国家一定是军事科技强国!

到此,以上就是小编对于电弧炉冶炼含钒铁水工艺的问题就介绍到这了,希望介绍关于电弧炉冶炼含钒铁水工艺的3点解答对大家有用。