Sirovo željezo: specifikacije

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Da bismo prešli na razmatranje sirovog željeza, potrebno je razumjeti opći sastav ovog proizvoda i njegove kvalitete. Dakle, lijevano željezo se naziva legura, koja se sastoji od materijala kao što su željezo, ugljik i nekoliko drugih nečistoća.

Opći opis lijevanog željeza

Ovisno o nečistoćama koje se koriste za taljenje lijevanog željeza, mijenjaju se i njegova svojstva. Međutim, postoje neke značajke koje bi u svakom slučaju trebale biti podržane. Jedan od njih je maseni udio ugljika u sastavu. Ovaj parametar mora biti najmanje 2,14%. Ako je sadržaj ugljika manji, onda to više nije lijevano željezo, već čelik. Ovdje je važno razumjeti da se kao takvo obično lijevano željezo ne proizvodi. U procesu dobivanja ovog materijala uvijek se na kraju operacije dodaju dvije vrste aditiva prema kojima se vrši odvajanje na ljevaonicu ili sirovo željezo. Jedna od značajki ove sirovine također leži u činjenici da je temperatura potrebna za njezino taljenje 250-300 stupnjeva viša nego za čelik. Za topljenje ove tvari potrebna je temperatura od 1200 °C.

Kako primitilijevano željezo?

Ovdje odmah vrijedi napomenuti da su proizvodnja sirovog željeza ili običnog - to su gotovo identični procesi, pa stoga nema smisla opisivati oba. Razmotrite samo opću tehnologiju topljenja.

Dakle, da biste dobili ovu tvar, morate potrošiti mnogo resursa. Glavne radne sirovine su koks i voda. Da biste mogli istopiti tonu sirovog željeza, potrebno je uzeti oko 550 kg koksa ili oko 900 litara vode. Nemoguće je točno odrediti količinu rude koja će se potrošiti na preradu za svaku šaržu, jer njezina potrošnja u potpunosti ovisi o postotku željeza. Međutim, neisplativo je koristiti apsolutno bilo koju rudu, ako gledate s gledišta gospodarstva. Iz tog razloga se koriste sirovine koje u svom sastavu sadrže od 70% željeza i više. Također je važno napomenuti da se prije taljenja ruda obogaćuje, a tek nakon što uđe u visoku peć, u njima se odvija proces proizvodnje željeza. Električne peći topile su samo 2% ukupne količine materijala.

Prva faza

Cijeli proces taljenja podijeljen je u nekoliko međusobno povezanih faza.

Procedura počinje činjenicom da se u peć peći ubacuje ruda koja sadrži magnetsku željeznu rudu. Osim toga, može se koristiti ruda koja sadrži hidratizirani željezov oksid ili njegovu sol. Zajedno s utovarom radnog minerala u peć se utovaruju i koksni ugljen. Njihova glavna zadaća je održavanje visokih temperatura. Kako bi se ruda brže topila idobiti pristup željezu, tok se šalje u peć. Supstanca koja je katalizator doprinosi bržem propadanju rude.

Ovdje je važno napomenuti da prije utovara u peć ruda obično prolazi kroz proces drobljenja, pranja, sušenja. Svi ovi koraci doprinose uklanjanju viška nečistoća, kao i povećanju brzine taljenja.

Druga faza

Druga faza taljenja sirovog željeza počinje kada se svi potrebni materijali utovare u visoku peć. Pokreću se plamenici koji zagrijavaju koks, koji zagrijava rudu. Važno je znati da kada se zagrije, koks počinje ispuštati ugljik u zrak, koji prolazi kroz njega, reagira s kisikom i stvara oksid. Ova hlapljiva tvar aktivno sudjeluje u procesima oporavka. Međutim, ovaj proces traje samo dok zrak ostaje u peći. Što je više plina u visokoj peći, to je taj učinak slabiji, a s vremenom potpuno prestaje. Kada dođe ovaj trenutak, sav plin prisutan unutar peći odlazi kako bi održao visoku temperaturu unutar jedinice.

Sav višak ugljika pomiješa se s rastaljenom tvari, apsorbira se od strane željeza, koje tvori lijevano željezo. Svi elementi koji se nisu otopili tijekom procesa taljenja isplivaju na površinu, odakle se uklanjaju. Nakon što je ovaj proces pročišćavanja završen, dolazi vrijeme kada se rastaljenoj sirovini dodaju različiti aditivi. Kakvo će lijevano željezo ispasti kao rezultat ovisi o tomekoja će se vrsta aditiva koristiti.

Koje sirovo željezo?

Ako detaljnije razmotrimo tvar konverzije, možemo uočiti nekoliko osebujnih kvaliteta. Prvo, sadržaj mangana i silicija u sastavu je mnogo manji, a drugo, koristi se za proizvodnju čelika metodom pretvarača kisika. Ako govorimo o lijevanom željezu, onda se koristi za proizvodnju širokog spektra proizvoda. Ovdje je također važno napomenuti da je sav materijal koji pripada ovoj skupini podijeljen u nekoliko vrsta.

Dalje, trebate znati da se sirovo željezo, ovisno o svom sastavu, dijeli na klase:

• P1 i P2 su oznake uobičajene tvari za preradu;
• PF1, PF2 i PF3 su fosforne sirovine;
• PVK1, PVK2 i PVK3 su grupa visokokvalitetnog lijevanog željeza;
• Sirovo željezo PL 1 i PL2 je kategorija materijala vezanih za proizvodnju ljevaonice.

Na primjer, možemo razmotriti sadržaj ovih tvari u sirovinama s prosječnim indeksom kvalitete. Sadržaj Si je od 0,2 do 0,9%, Mn je od 0,5 do 1,5%, P nije veći od 0,3%, S nije veći od 0,06%.

Obilježja kemijskog sastava

Ako uzmemo u obzir kemijski sastav koji zahtijevaju specifikacije, trebamo primijetiti važnu značajku. Glavna svrha sirovog željeza je da se pretopi u čelik, pa su zahtjevi za njegovu kvalitetu i sastav određeni procesima proizvodnje čelika.

Jedna od slabosti ovog tehnološkog procesa bila jeda se nije u stanju nositi s takvom nečistoćom kao što je sumpor. A budući da je glavna razlika između lijevanog željeza i čelika sadržaj ugljika, postaje jasno da je glavni zadatak koji se mora izvršiti uklanjanje ugljika iz sastava. Da bi se postigao ovaj cilj, potrebno je da kemijski sastav omogućuje odvijanje procesa oksidacije. Oksidacijom ugljika uklanja se iz sirovog željeza.

Međutim, ovdje je potrebno razumjeti da će oksidacijom ugljika utjecati i na druge nečistoće - silicij, mangan i u manjoj mjeri - željezo. Tvari dobivene tijekom ovog procesa nazivaju se oksidi, nakon čega se prenose u ispuštanje troske. Krajnji proizvod takve industrije je željezna troska - to su otpad s visokim udjelom željeza, koji značajno otežava uklanjanje sumpora iz sastava. Iz tog razloga, maseni udio elementa S trebao bi biti minimalan u sastavu sirovog željeza.

Recikliranje u drugim uređajima

Ovisno o metodi kojom je lijevano željezo prerađeno u čelik, bit će predstavljene različite specifikacije za sastav.

Upotrebom uređaja za pretvaranje kisika možete se riješiti nečistoća kao što je fosfor. Što je veći maseni udio ovog elementa, veća je hladnokrhkost sirovina (pucanje na niskim temperaturama).

Ako uzmemo, na primjer, peći s otvorenim ložištem, one mogu rastopiti lijevano željezo u gotovo bilo koju vrstu čelika. Međutim, važno je pratiti kvantitativni sadržaj fosfora i silicija. Kakošto je veći maseni udio ovih elemenata, skuplji će biti proces prerade. Osim toga, vrijeme potrebno za završetak posla uvelike se povećava. Iz tog razloga njihov sadržaj u sastavu materijala ne smije prelaziti prosječne vrijednosti prema tehničkoj dokumentaciji. Treba napomenuti da sadržaj mangana u sirovom željezu nije ograničen. To je zbog činjenice da doprinosi procesima povezanim s uklanjanjem sumpora.

Sirovo željezo karakterizira činjenica da je sadržaj silicija u njemu veći - do 1,2%.

Državni standard

Kao što je slučaj s drugim industrijskim materijalima, lijevano željezo se mora proizvoditi prema strogim pravilima, opisanim u državnom standardu. Za sirovo željezo GOST 805-95 utvrđuje sve tehničke uvjete prema kojima se mora stvoriti. Kvantitativni sadržaj svih kemijskih elemenata u svakoj od skupina je reguliran.

GOST tehnički zahtjevi

U dokumentaciji su naznačene točke koje se u svakom slučaju moraju poštivati, a postoje i one koje postavlja potrošač u dogovoru s proizvođačem.

Prva kategorija uključuje sljedeća pravila:

1. Gradovi sirovog željeza koji se odnose na PL1 i PL2 moraju se isporučiti na mjesta za preradu uz obaveznu naznaku masenog udjela ugljika u sastavu.
2. Ako se sirovo željezo topi iz ruda koje sadrže bakar, tada maseni udio ovog elementa u konačnici ne bi trebao prelaziti 0,3%.
3. Proizvodnja ovog materijala se odvija uingoti, bez štipanja, s jednim prstohvatom ili najviše dva štipa. Na mjestima priklještenja, debljina ingota (ingota) ne smije biti veća od 50 mm.
4. Masa svinje ne smije prelaziti vrijednosti kao što su: 18, 30, 45, 55 kilograma.
5. Na površini ovih jedinica ne bi trebalo biti nikakvih ostataka troske.

Zahtjevi kupaca

GOST 805 za sirovo željezo također regulira nekoliko tehničkih zahtjeva koje potrošač ima pravo postaviti prilikom naručivanja od proizvođača. To uključuje sljedeće stavke:

1. Gradovi sirovog željeza koji se odnose na PL1 i PL2 moraju se proizvoditi s masenim udjelom ugljika u sastavu od 4 do 4,5% uključujući.
2. Ako uzmemo u obzir iste razrede PL1 i PL2, koji će se naknadno koristiti za proizvodnju odljevaka od lijevanog željeza s nodularnim grafitom, tada maseni udio kroma u takvoj tvari ne smije biti veći od 0,04%. Također, u proizvodnji visokokvalitetnog sirovog željeza prema GOST-u, za daljnju proizvodnju klipnih prstenova, sadržaj mangana treba ograničiti na 0,3%, a kroma na 0,2%.
3. Ukoliko nema posebnih zahtjeva, tada se obični reciklirani i visokokvalitetni materijali trebaju izraditi s udjelom mangana većim od 1,5%. Ako se proizvodi sirovo željezo iz skupine fosfora, tada je sadržaj fosfora veći od 2%.
4. Maseni udio silicija u razredima kao što su PL1, PF1 i PVC1 trebao bi biti veći od 1,2%.
5. Vrlo važna točka je sadržaj sumpora, koji nije dopušten više od 0,06% u vrstama lijevanog željeza P1, P2 i PL1, PL2.

Prihvaćanje ikontrola kvalitete

Dokument također utvrđuje pravila za primanje robe i operacije kontrole kvalitete.

Ovaj materijal može se prihvatiti samo u serijama. Serijom se smatra lijevano željezo koje pripada istoj robnoj marki, skupini, vrsti i vrsti, a također ima dokument koji potvrđuje kvalitetu proizvoda. Najčešće takvi papiri označavaju: zaštitni znak poduzeća koje je proizvelo proizvod; naziv poduzeća koje djeluje kao potrošač; marka, grupa, klasa i kategorija lijevanog željeza, kontrolni žig i još nekoliko artikala.

Ako govorimo o metodama kontrole, onda je ovdje potrebno provjeriti kvalitetu pahuljica. Za to nije potrebno koristiti povećala. Za provođenje kontrole kvalitete pahuljica koristi se metoda koja je dogovorena između potrošača proizvoda i proizvođača. Ako je masa šarže do 20 tona, tada se uzima 10 uzoraka vage s različitih mjesta. Ako masa prelazi 20 tona, tada se mora uzeti 20 uzoraka s površine lijevanog željeza.

Kvaliteta strukture

Vrijedi dodati da postoji posebna podjela lijevanog željeza na vrste kao što su: bijeli, sivi, savitljivi, visoke čvrstoće. Podjela na vrste vrši se ovisno o strukturi materijala.

Na primjer, kategorija bijelog lijevanog željeza je ona serija materijala u kojoj je sav ugljik u kemijski vezanom stanju, a također ima izgled cementita. Zbog prisutnosti ove tvari, boja lijevanog željeza postaje bijela, otuda i naziv.

Ako govorimo o sivom lijevanom željezu, ovdje je glavna prepoznatljiva kvaliteta ugljik,koji je predstavljen u obliku grafita s oblikom zakrivljenih ploča ili pahuljica. Zbog velikog broja ovih elemenata, prijelom lijevanog željeza ima sivu boju. Legura željeza i ugljika proizvodi se u velikim količinama u Kini, Japanu, Rusiji, Indiji, Južnoj Koreji, Ukrajini.