Surové železo: špecifikácie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Aby sme mohli pristúpiť k úvahám o surovom železe, je potrebné pochopiť všeobecné zloženie tohto produktu a jeho kvality. Takže liatina sa nazýva zliatina, ktorá pozostáva z materiálu, ako je železo, uhlík a niekoľko ďalších nečistôt.

Všeobecný popis liatiny

V závislosti od nečistôt použitých pri tavení liatiny sa menia aj jej vlastnosti. Existujú však niektoré funkcie, ktoré by mali byť v každom prípade podporované. Jedným z nich je hmotnostný podiel uhlíka v kompozícii. Tento parameter musí byť aspoň 2,14 %. Ak je obsah uhlíka nižší, tak to už nie je liatina, ale oceľ. Tu je dôležité pochopiť, že ako taká sa obyčajná liatina nevyrába. V procese získavania tohto materiálu sa vždy na konci operácie pridávajú dva druhy prísad, podľa ktorých prebieha separácia na zlievarenské alebo surové železo. Jednou z vlastností tejto suroviny je aj to, že teplota potrebná na jej roztavenie je o 250-300 stupňov vyššia ako u ocele. Na roztavenie tejto látky je potrebná teplota 1200 °C.

Ako prijímaťliatina?

Tu hneď stojí za zmienku, že výroba surového alebo obyčajného železa - to sú takmer totožné procesy, a preto nemá zmysel opisovať oboje. Zvážte iba všeobecnú technológiu tavenia.

Ak chcete získať túto látku, musíte minúť veľa zdrojov. Hlavnými pracovnými surovinami sú koks a voda. Na to, aby ste mohli vytaviť tonu surového železa, potrebujete zobrať asi 550 kg koksu alebo asi 900 litrov vody. Nie je možné presne určiť množstvo rudy, ktoré sa vynaloží na spracovanie každej šarže, pretože jej spotreba závisí výlučne od percenta železa. Je však nerentabilné používať absolútne akúkoľvek rudu, ak sa pozriete z hľadiska ekonomiky. Z tohto dôvodu sa používajú suroviny, ktoré obsahujú od 70% železa vo svojom zložení a viac. Je tiež dôležité poznamenať, že pred tavením sa ruda obohacuje a až po vstupe do vysokej pece v nich prebieha proces výroby železa. Elektrické pece roztavili iba 2 % z celkového množstva materiálu.

Prvá fáza

Celý proces tavenia je rozdelený do niekoľkých vzájomne prepojených etáp.

Procedúra sa začína tým, že sa ruda vloží do pece pece, ktorá obsahuje magnetickú železnú rudu. Okrem toho možno použiť rudu obsahujúcu hydratovaný oxid železa alebo jeho soľ. Spolu s nakladaním pracovného nerastu sa do pece nakladá aj koksovateľné uhlie. Ich hlavnou úlohou je udržiavať vysoké teploty. Aby sa ruda roztavila rýchlejšie azískať prístup k žehličke, tavivo sa posiela do pece. Látka, ktorá je katalyzátorom, prispieva k rýchlejšiemu rozpadu rudy.

Tu je dôležité poznamenať, že pred vložením do pece ruda zvyčajne prechádza procesom drvenia, prania, sušenia. Všetky tieto kroky prispievajú k odstráneniu prebytočných nečistôt, ako aj k zvýšeniu rýchlosti tavenia.

Druhá fáza

Druhá etapa tavenia surového železa sa začína, keď sú do vysokej pece naložené všetky potrebné materiály. Spustia sa horáky, ktoré ohrievajú koks, ktorý ohrieva rudu. Je dôležité vedieť, že pri zahrievaní koks začne uvoľňovať uhlík do vzduchu, ktorý ním prechádza, reaguje s kyslíkom a vytvára oxid. Táto prchavá látka sa aktívne podieľa na regeneračných procesoch. Tento proces však prebieha len dovtedy, kým vzduch zostáva v peci. Čím viac plynu je vo vysokej peci, tým je tento efekt slabší a časom sa úplne zastaví. Keď nastane táto chvíľa, všetok plyn prítomný vo vnútri pece opustí, aby udržal vysokú teplotu vo vnútri jednotky.

Všetok nadbytočný uhlík sa zmieša s roztavenou látkou, je absorbovaný železom, ktoré tvorí liatinu. Všetky prvky, ktoré sa neroztopili počas procesu tavenia, vyplávajú na povrch, odkiaľ sú odstránené. Po ukončení tohto čistiaceho procesu prichádza čas, kedy sa do roztavenej suroviny pridávajú rôzne prísady. Aký druh liatiny sa ukáže ako výsledok, závisí od tohoaký typ aditív sa použije.

Aké surové železo?

Ak vezmeme do úvahy konverznú látku podrobnejšie, môžeme si všimnúť niekoľko charakteristických vlastností. Po prvé, obsah mangánu a kremíka v kompozícii je oveľa nižší a po druhé, používa sa na výrobu ocele metódou kyslíkového konvertora. Ak hovoríme o liatine, potom sa používa na výrobu širokej škály výrobkov. Tu je tiež dôležité poznamenať, že všetok materiál patriaci do tejto skupiny je rozdelený do niekoľkých typov.

Ďalej by ste mali vedieť, že surové železo sa v závislosti od zloženia delí do tried:

• P1 a P2 sú označenia bežnej prepracovanej látky;
• PF1, PF2 a PF3 sú fosforové suroviny;
• PVK1, PVK2 a PVK3 sú skupinou vysoko kvalitnej liatiny;
• Surové železo PL 1 a PL2 je kategória materiálov súvisiacich so zlievárenskou výrobou.

Za príklad môžeme uvažovať obsah týchto látok v surovinách s priemerným indexom kvality. Obsah Si je od 0,2 do 0,9 %, Mn je od 0,5 do 1,5 %, P nie je vyšší ako 0,3 %, S nie je vyšší ako 0,06 %.

Vlastnosti chemického zloženia

Ak vezmeme do úvahy chemické zloženie požadované špecifikáciami, mali by sme si všimnúť dôležitú vlastnosť. Hlavným účelom surového železa je pretaviť sa do ocele, a preto požiadavky na jeho kvalitu a zloženie určujú procesy výroby ocele.

Jednou zo slabých stránok tohto technologického procesu bolože si nevie poradiť s takou nečistotou, akou je síra. A keďže hlavným rozdielom medzi liatinou a oceľou je obsah uhlíka, je zrejmé, že hlavnou úlohou, ktorú je potrebné vykonať, je odstránenie uhlíka z kompozície. Na dosiahnutie tohto cieľa je potrebné, aby chemické zloženie umožňovalo priebeh oxidačného procesu. Oxidáciou uhlíka sa odstraňuje zo surového železa.

Tu je však potrebné pochopiť, že pri oxidácii uhlíka sa prejavia aj ďalšie nečistoty – kremík, mangán a v menšej miere aj železo. Látky získané počas tohto procesu sa nazývajú oxidy, po ktorých sa prenesú do výtoku trosky. Konečným produktom takéhoto priemyslu je železitá troska – ide o odpady s vysokým obsahom železa, ktoré výrazne komplikujú odstraňovanie síry zo zloženia. Z tohto dôvodu by mal byť hmotnostný podiel prvku S v zložení surového železa minimálny.

Recyklácia v iných zariadeniach

V závislosti od spôsobu spracovania liatiny na oceľ budú uvedené rôzne špecifikácie zloženia.

Pomocou konvertora kyslíka sa môžete zbaviť nečistôt, ako je fosfor. Čím vyšší je hmotnostný zlomok tohto prvku, tým vyššia je krehkosť surovín za studena (praskanie pri nízkych teplotách).

Ak si vezmeme napríklad otvorené pece, dokážu roztaviť liatinu na takmer akýkoľvek druh ocele. Dôležité je však sledovať kvantitatívny obsah fosforu a kremíka. Akočím vyšší je hmotnostný podiel týchto prvkov, tým drahší bude proces prepracovania. Okrem toho sa výrazne zvyšuje čas potrebný na dokončenie práce. Z tohto dôvodu by ich obsah v zložení materiálu nemal prekročiť priemerné hodnoty podľa technickej dokumentácie. Je potrebné poznamenať, že obsah mangánu v surovom železe nie je obmedzený. Je to spôsobené tým, že prispieva k procesom spojeným s odstraňovaním síry.

Surové železo sa vyznačuje tým, že obsah kremíka je v ňom vyšší - až 1,2 %.

Štátny štandard

Tak ako v prípade iných priemyselných materiálov, aj liatina musí byť vyrábaná podľa prísnych pravidiel, popísaných v štátnej norme. Pre surové železo stanovuje GOST 805-95 všetky technické podmienky, podľa ktorých musí byť vytvorené. Kvantitatívny obsah všetkých chemických prvkov v každej zo skupín je regulovaný.

Technické požiadavky GOST

Dokumentácia uvádza body, ktoré je potrebné v každom prípade dodržať, a sú aj také, ktoré nastavuje spotrebiteľ na základe dohody s výrobcom.

Prvá kategória zahŕňa nasledujúce pravidlá:

1. Druhy surového železa súvisiace s PL1 a PL2 musia byť dodané na spracovateľské miesta s povinným uvedením hmotnostného podielu uhlíka v zložení.
2. Ak sa surové železo taví z rúd obsahujúcich meď, potom by hmotnostný zlomok tohto prvku v konečnom dôsledku nemal presiahnuť 0,3 %.
3. Výroba tohto materiálu prebieha vingoty, bez zovretia, maximálne s jedným alebo dvoma štipkami. V miestach zovretia by hrúbka ingotu (ingotu) nemala presiahnuť 50 mm.
4. Hmotnosť ošípanej by nemala presiahnuť také hodnoty ako: 18, 30, 45, 55 kilogramov.
5. Na povrchu týchto jednotiek by nemali byť žiadne zvyšky trosky.

Požiadavky zákazníka

GOST 805 pre surové železo upravuje aj niekoľko technických požiadaviek, ktoré má spotrebiteľ právo nastaviť pri objednávke u výrobcu. Patria sem nasledujúce položky:

1. Druhy surového železa súvisiace s PL1 a PL2 sa musia vyrábať s hmotnostným podielom uhlíka v zložení od 4 do 4,5 % vrátane.
2. Ak uvažujeme o rovnakých akostiach PL1 a PL2, ktoré budú následne použité na výrobu odliatkov z liatiny s nodulárnym grafitom, potom by hmotnostný podiel chrómu v takejto látke nemal presiahnuť 0,04 %. Tiež pri výrobe vysokokvalitného surového železa podľa GOST by pre ďalšiu výrobu piestnych krúžkov mal byť obsah mangánu obmedzený na 0,3% a chrómu na 0,2%.
3. Ak neexistujú žiadne špeciálne požiadavky, potom by sa mal vyrábať obyčajný recyklovaný a vysokokvalitný materiál s obsahom mangánu vyšším ako 1,5 %. Ak sa vyrába surové železo zo skupiny fosforu, potom je obsah fosforu vyšší ako 2 %.
4. Hmotnostný zlomok kremíka v triedach ako PL1, PF1 a PVC1 by mal byť vyšší ako 1,2 %.
5. Veľmi dôležitým bodom je obsah síry, ktorý nie je povolený viac ako 0,06% v typoch liatiny P1, P2 a PL1, PL2.

Prijatie akontrola kvality

Dokument tiež stanovuje pravidlá pre príjem tovaru a operácie kontroly kvality.

Tento materiál môže byť akceptovaný iba v dávkach. Za šaržu sa považuje liatina rovnakej značky, skupiny, typu a typu, ktorá má aj doklad potvrdzujúci kvalitu výrobku. Najčastejšie takéto papiere označujú: obchodnú značku podniku, ktorý výrobok vyrobil; názov podniku vystupujúceho ako spotrebiteľ; značka, skupina, trieda a kategória liatiny, kontrolná známka a niekoľko ďalších položiek.

Ak hovoríme o metódach kontroly, tak tu je potrebné skontrolovať kvalitu vločiek. Na to nie je potrebné používať lupy. Na vykonanie kontroly kvality vločiek sa používa metóda, na ktorej sa dohodol spotrebiteľ produktu a výrobca. Ak je hmotnosť dávky do 20 ton, odoberie sa 10 vzoriek váh z rôznych miest. Ak hmotnosť presahuje 20 ton, potom sa musí z povrchu liatiny odobrať 20 vzoriek.

Štrukturálna kvalita

Je potrebné dodať, že existuje špeciálne rozdelenie liatiny na také typy ako: biela, sivá, kujná, vysokopevnostná. Rozdelenie na typy sa vykonáva v závislosti od štruktúry materiálu.

Napríklad kategória bielej liatiny je tá dávka materiálu, v ktorej je všetok uhlík v chemicky viazanom stave a má tiež vzhľad cementitu. Vďaka prítomnosti tejto látky sa farba liatiny zmení na bielu, odtiaľ názov.

Ak hovoríme o sivej liatine, tu je hlavnou rozlišovacou kvalitou uhlík,ktorý je prezentovaný vo forme grafitu vo forme zakrivených dosiek alebo vločiek. Vzhľadom na veľký počet týchto prvkov má lom liatiny sivú farbu. Zliatina železa a uhlíka sa vyrába vo veľkých množstvách v Číne, Japonsku, Rusku, Indii, Južnej Kórei, na Ukrajine.