Surové železo: specifikace

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Abychom přistoupili k úvahám o surovém železe, je nutné pochopit obecné složení tohoto produktu a jeho kvality. Litina se tedy nazývá slitina, která se skládá z materiálu, jako je železo, uhlík a několik dalších nečistot.

Obecný popis litiny

V závislosti na nečistotách použitých k tavení litiny se mění i její vlastnosti. Existují však některé funkce, které by měly být v každém případě podporovány. Jedním z nich je hmotnostní podíl uhlíku ve složení. Tento parametr musí být alespoň 2,14 %. Pokud je obsah uhlíku nižší, tak už to není litina, ale ocel. Zde je důležité pochopit, že jako taková se běžná litina nevyrábí. V procesu získávání tohoto materiálu se vždy na konci operace přidávají dva druhy přísad, podle kterých probíhá separace na slévárenské nebo surové železo. Jedna z vlastností této suroviny spočívá také v tom, že teplota potřebná pro její tavení je o 250-300 stupňů vyšší než u oceli. K roztavení této látky je zapotřebí teplota 1200 °C.

Jak přijímatlitina?

Zde hned stojí za zmínku, že výroba surového železa nebo obyčejného - to jsou téměř totožné procesy, a proto nemá smysl popisovat oba. Zvažte pouze obecnou technologii tavení.

Abyste získali tuto látku, musíte utratit spoustu zdrojů. Hlavními pracovními surovinami jsou koks a voda. Aby bylo možné utavit tunu surového železa, je potřeba vzít asi 550 kg koksu nebo asi 900 litrů vody. Není možné přesně určit množství rudy, které bude vynaloženo na zpracování pro každou dávku, protože její spotřeba závisí zcela na procentu železa. Je však nerentabilní používat absolutně jakoukoli rudu, pokud se podíváte z hlediska ekonomiky. Z tohoto důvodu se používají suroviny, které ve svém složení obsahují od 70 % železa a další. Důležité je také poznamenat, že před tavením se ruda obohacuje a teprve poté, co se dostane do vysoké pece, právě v nich probíhá proces výroby železa. Elektrické pece vytavily pouze 2 % z celkového množství materiálu.

První fáze

Celý proces tavení je rozdělen do několika vzájemně propojených fází.

Procedura začíná tím, že se do pece pece, která obsahuje magnetickou železnou rudu, vloží ruda. Kromě toho lze použít rudu obsahující hydratovaný oxid železa nebo jeho sůl. Spolu se zavážením pracovního nerostu se do pece zavážejí i koksovatelné uhlí. Jejich hlavním úkolem je udržovat vysoké teploty. Aby se ruda roztavila rychleji azískat přístup k železu, tavidlo je odesláno do pece. Látka, která je katalyzátorem, přispívá k rychlejšímu rozpadu rudy.

Tady je důležité poznamenat, že před naložením do pece ruda obvykle prochází procesem drcení, praní, sušení. Všechny tyto kroky přispívají k odstranění přebytečných nečistot a také ke zvýšení rychlosti tání.

Druhá fáze

Druhá fáze tavení surového železa je zahájena, když jsou do vysoké pece vloženy všechny potřebné materiály. Jsou spuštěny hořáky, které ohřívají koks, který ohřívá rudu. Je důležité vědět, že koks při zahřátí začne do vzduchu uvolňovat uhlík, který jím prochází, reaguje s kyslíkem a tvoří oxid. Tato těkavá látka se aktivně podílí na regeneračních procesech. Tento proces však probíhá pouze tak dlouho, dokud vzduch zůstává v peci. Čím více plynu uvnitř vysoké pece, tím slabší je tento efekt a časem se úplně zastaví. Když nastane tento okamžik, veškerý plyn přítomný uvnitř pece opustí, aby se uvnitř jednotky udržela vysoká teplota.

Veškerý přebytečný uhlík se mísí s roztavenou látkou, je absorbován železem, které tvoří litinu. Všechny prvky, které se během procesu tavení neroztavily, vyplavou na povrch, odkud jsou odstraněny. Po dokončení tohoto procesu čištění nastává čas, kdy se do roztavené suroviny přidávají různé přísady. Jaký druh litiny se nakonec ukáže, závisí najaký typ přísad bude použit.

Jaká surová železa?

Pokud zvážíme konverzní látku podrobněji, můžeme zaznamenat několik charakteristických vlastností. Za prvé, obsah manganu a křemíku ve složení je mnohem nižší a za druhé se používá k výrobě oceli metodou kyslíkového konvertoru. Pokud mluvíme o litině, pak se používá k výrobě široké škály výrobků. Zde je také důležité poznamenat, že veškerý materiál patřící do této skupiny je rozdělen do několika typů.

Dále byste měli vědět, že v závislosti na složení se surové železo dělí do tříd:

• P1 a P2 jsou označení běžné přepracované látky;
• PF1, PF2 a PF3 jsou fosforové suroviny;
• PVK1, PVK2 a PVK3 jsou skupinou vysoce kvalitní litiny;
• Surové železo PL 1 a PL2 je kategorie materiálů souvisejících se slévárenskou výrobou.

Pro příklad můžeme uvažovat obsah těchto látek v surovinách s průměrným indexem kvality. Obsah Si je od 0,2 do 0,9 %, Mn je od 0,5 do 1,5 %, P není větší než 0,3 %, S není větší než 0,06 %.

Vlastnosti chemického složení

Pokud vezmeme v úvahu chemické složení požadované specifikacemi, měli bychom si všimnout důležité vlastnosti. Hlavním účelem surového železa je přetavit se na ocel, a proto požadavky na jeho kvalitu a složení určují procesy výroby oceli.

Jednou ze slabin tohoto technologického procesu bylože si není schopen poradit s takovou nečistotou, jako je síra. A protože hlavním rozdílem mezi litinou a ocelí je obsah uhlíku, je zřejmé, že hlavním úkolem, který musí být proveden, je odstranění uhlíku z kompozice. K dosažení tohoto cíle je nutné, aby chemické složení umožňovalo průběh oxidačního procesu. Ze surového železa se uhlík odstraňuje oxidací.

Tady je však nutné pochopit, že při oxidaci uhlíku budou ovlivněny i další nečistoty - křemík, mangan a v menší míře i železo. Látky získané při tomto procesu se nazývají oxidy, po kterých se přenášejí do odtoku strusky. Konečným produktem takového průmyslu je železitá struska – jde o odpady s vysokým obsahem železa, které výrazně komplikují odstraňování síry ze složení. Z tohoto důvodu by hmotnostní zlomek prvku S měl být ve složení surového železa minimální.

Recyklace v jiných zařízeních

V závislosti na metodě, kterou byla litina zpracována na ocel, budou uvedeny různé specifikace pro složení.

Pomocí konvertoru kyslíku se můžete zbavit nečistot, jako je fosfor. Čím vyšší je hmotnostní zlomek tohoto prvku, tím vyšší je křehkost surovin za studena (praskání při nízkých teplotách).

Pokud vezmeme například pece s otevřenou nístějí, dokážou roztavit litinu na téměř jakýkoli druh oceli. Je však důležité sledovat kvantitativní obsah fosforu a křemíku. Jakčím vyšší je hmotnostní podíl těchto prvků, tím dražší bude proces přepracování. Navíc se značně prodlužuje čas potřebný k dokončení práce. Z tohoto důvodu by jejich obsah ve složení materiálu neměl překročit průměrné hodnoty podle technické dokumentace. Je třeba poznamenat, že obsah manganu v surovém železe není omezen. To je způsobeno tím, že přispívá k procesům spojeným s odstraňováním síry.

Surové železo se vyznačuje tím, že je v něm vyšší obsah křemíku - až 1,2 %.

Státní norma

Jak je tomu u jiných průmyslových materiálů, i litina musí být vyráběna podle přísných pravidel, popsaných ve státní normě. Pro surové železo stanoví GOST 805-95 všechny technické podmínky, podle kterých musí být vytvořeno. Kvantitativní obsah všech chemických prvků v každé ze skupin je regulován.

Technické požadavky GOST

Dokumentace uvádí body, které musí být v každém případě dodrženy, a existují takové, které nastavuje spotřebitel na základě dohody s výrobcem.

První kategorie zahrnuje následující pravidla:

1. Jakost surového železa související s PL1 a PL2 musí být dodána na zpracovatelská místa s povinným uvedením hmotnostního podílu uhlíku ve složení.
2. Pokud se surové železo taví z rud obsahujících měď, pak by hmotnostní zlomek tohoto prvku neměl v konečném důsledku překročit 0,3 %.
3. Výroba tohoto materiálu se provádí vingoty, bez sevření, maximálně s jedním nebo dvěma sevřeními. V místech sevření by tloušťka ingotu (ingotu) neměla přesáhnout 50 mm.
4. Hmotnost prasete by neměla překročit tyto hodnoty: 18, 30, 45, 55 kilogramů.
5. Na povrchu těchto jednotek by neměly být žádné zbytky strusky.

Požadavky zákazníka

GOST 805 pro surové železo dále upravuje několik technických požadavků, které má spotřebitel právo nastavit při objednávce u výrobce. Patří mezi ně následující položky:

1. Surové železo související s PL1 a PL2 musí být vyráběno s hmotnostním zlomkem uhlíku ve složení od 4 do 4,5 % včetně.
2. Uvažujeme-li stejné jakosti PL1 a PL2, které budou následně použity pro výrobu odlitků z litiny s nodulárním grafitem, pak by hmotnostní podíl chrómu v takové látce neměl překročit 0,04 %. Také při výrobě vysoce kvalitního surového železa podle GOST by pro další výrobu pístních kroužků měl být obsah manganu omezen na 0,3 % a chrómu na 0,2 %.
3. Pokud neexistují žádné speciální požadavky, pak by měl být vyroben běžný recyklovaný a vysoce kvalitní materiál s obsahem manganu vyšším než 1,5 %. Pokud se vyrábí surové železo ze skupiny fosforu, pak obsah fosforu je více než 2 %.
4. Hmotnostní zlomek křemíku v jakostech jako PL1, PF1 a PVC1 by měl být více než 1,2 %.
5. Velmi důležitým bodem je obsah síry, který je povolen maximálně 0,06 % v typech litiny P1, P2 a PL1, PL2.

Přijetí akontrola kvality

Dokument také stanoví pravidla pro příjem zboží a operace kontroly kvality.

Tento materiál může být přijímán pouze v dávkách. Za šarži se považuje litina patřící ke stejné značce, skupině, typu a typu, která má rovněž doklad potvrzující kvalitu výrobku. Nejčastěji takové papíry označují: obchodní značku podniku, který produkt vyrobil; název podniku vystupujícího jako spotřebitel; značka, skupina, třída a kategorie litiny, kontrolní razítko a několik dalších položek.

Pokud mluvíme o metodách kontroly, tak zde je nutné zkontrolovat kvalitu vloček. K tomu není nutné používat lupy. K provedení kontroly kvality vloček se používá metoda, která byla dohodnuta mezi spotřebitelem produktu a výrobcem. Pokud je hmotnost vsázky do 20 tun, odebere se 10 vzorků vah z různých míst. Pokud hmotnost přesahuje 20 tun, musí být z povrchu litiny odebráno 20 vzorků.

Strukturální kvalita

Sluší se dodat, že existuje speciální rozdělení litiny na takové typy jako: bílá, šedá, kujná, vysokopevnostní. Rozdělení do typů se provádí v závislosti na struktuře materiálu.

Například kategorie bílé litiny je ta dávka materiálu, ve které je veškerý uhlík v chemicky vázaném stavu a má také vzhled cementitu. Díky přítomnosti této látky se barva litiny změní na bílou, odtud název.

Pokud mluvíme o šedé litině, zde je hlavní rozlišovací kvalitou uhlík,který je prezentován ve formě grafitu ve formě zakřivených desek nebo vloček. Díky velkému množství těchto prvků má lom litiny šedou barvu. Slitina železa a uhlíku se vyrábí ve velkém v Číně, Japonsku, Rusku, Indii, Jižní Koreji, na Ukrajině.