Hogyan öntöttvas? A vas ötvözete, amellyel az anyag lehetővé teszi öntöttvas készítését?

Az öntöttvas fémek széles körben használatos különböző iparágakban, kiemelkedő teljesítményjellemzőkkel. A megszerzés folyamata viszonylag egyszerű, és önmagában túl sok lépést tartalmaz. Ezt az anyagot megolvasztják a nagyolvasztó kemencékben - speciális kemencék, amelyek valamilyen kémcsövek kibővített példánya. Hogy szerezzük be az öntöttvasat, és tovább beszéljünk minden részletben.

Bányászati és feldolgozó üzemek

Az öntöttvas előállításához felhasznált fő nyersanyagok a vasérc. Kivonják bányákba hazánk különböző részein. Mint ismeretes, a bányászott érc sokféle szennyeződést tartalmaz. Használja azt az öntöttvas megolvasztására ilyen "nyers" formában, természetesen nem. Ezért az első szakaszban speciális vállalkozásoknak - az ércbányászati és feldolgozó üzemeknek - mennek. Itt üres sziklákat távolítanak el és összetörtek. Ezután már a tiszta érc a vonatok kocsival töltődik be és a kohászati erőművekbe szállítják.

Az agglomerációs folyamat

Valójában, hogyan kell az öntöttvas, mi lesz az alábbiakban. Most beszélgessünk arról, hogy az érc előkészítése közvetlenül a kohászati üzemekben történõ olvasztásra kész.

Ha a közönséges olvasztott anyagot újrafeldolgozásra használják, akkor a masszív kemence termelékenysége élesen csökken. Az a tény, hogy ilyen díj alacsony gázáteresztő képességgel rendelkezik. Ennélfogva, mielőtt az érc betáplálódna a nagyolvasztó kemencébe, az agglomerációs folyamat szükségszerűen megtörténik.

Ezt az eljárást a kohászati üzemek szaküzleteiben végezzük, és bemutatjuk azt a folyamatot, amely a kőzeteket egy bizonyos méretű darabokra vágja, amelyek alkalmasak a nyersvas megolvasztására. Magas hőmérsékleten tapad, ami elegendő a töltés részecskék felületének könnyű megolvasztásához. Ennek eredményeképpen az utóbbi egyszerűen összeilleszkedik egymással, alkotnak darabokat. Így előzetes az érc keveréke a szén. Az utóbbi elégetése következtében elérjük a csomók létrehozásához szükséges hőmérsékletet. Az agglomerációs folyamatot stimulálják az ércréteg átjutásával a levegőáramok szénből (felülről lefelé).

Az agglomerátum előállításához nemcsak az ércet lehet használni. Néha apró vasdarabokból is készül. Az ötvözet, amellyel az anyag lehetővé teszi öntöttvas készítését, az alábbiakban lesz figyelembe véve. Természetesen a fém előállításához nem használnak vasat sertésekben. Megolvadt a hagyományos fémhulladékkal.

Mi történik a sütőben?

Tehát lássuk, hogyan jutnak el a malomba a malomban. Belülről a konstrukció kályhája egy téglával találkozik. Működése elve viszonylag egyszerű. Az öntöttvas előállítása során az agglomerátum mellett kokszot, meszet és fluxust is használnak. Ezen anyagok keverékét bizonyos arányban állítjuk elő. Ezt nevezik masszív kemencének. Különleges felvonókba öntik, és felemelik a sütő tetejére.

Annak érdekében, hogy a koksz elzárja a tüzet, nagy mennyiségű oxigénnel dúsított levegőre van szükség. Az alulról felfelé érkező nagyolvasztó kemencékhez speciális lyukak segítségével jutnak el. Nagyon nagy nyomás alatt fújja be a sütőbe. Ez azért szükséges, hogy a levegő áthatoljon a felülről táplált töltetrétegen keresztül. Ebben az esetben az előáramot 600-800 fokosra melegítjük, különben a kemence belsejében lévő hőmérséklet csökken.

A töltés elterjedése során keletkező öntöttvas áramlik le, és kb. 40 perces gyakorisággal egy speciális lyukon keresztül ürítik ki a csapot. Ezenkívül nagy kapacitású tálakba öntik és acélgyártókba szállítják.

A kemencében a vas visszanyerése és karburizálása

Minden nagyolvasztó kemence az ellenáramú elven működik. Ebben az esetben a következő kémiai folyamatok sorra kerülnek:

1. Vas visszanyerése. Ez a folyamat soros, és így néz ki: Fe ₂ O ₃ - Fe ₃ O ₄ - FeO - Fe. Ebben az esetben a redukálószer szén-monoxid (CO), amelyet a CO ₂ és a forró koksz kölcsönhatása képez, valamint az utóbbi szilárd szénatomja.
2. A vas-karbonizálás. A reakció ebben az esetben a következő: 3Fe + 2CO = Fe ₃ C + CO ₂ + Q. A Fe ₃ C karbid könnyen összekeverhető szilárd vasal, ami az utóbbi szénből készült ötvözetét eredményezi. Lerobbant, még többet mosogat a koksz és a carbes darabokra. Ezenkívül feloldja az olyan anyagokat, mint a mangán, a kén, a szilícium stb.

Így nyilvánvalóvá válik, hogy egy robbanásveszélyes fém ötvözetből készült vasalommal rendelkezik. Az öntöttvas egyszerűen a töltés ömledékének megőrzésével érhető el.

Más elemek visszaállítása

Az Mn, a szilícium, a kén és a foszfor a vegyes vegyületek formájában kerülnek a töltéshez. A magasabb mangán- oxidok MnO-ra csökkentve megközelítőleg ugyanazon elven alapulnak, mint a vas: MnO _2- Mn ₂ O _3- Mn ₃ O _4- MnO. A tiszta mangán a következőképpen oszlik meg: MnO + C = Mn + CO - Q. A szilícium a szilícium-dioxid szilícium-dioxid formájában jön létre. A kinyerése a SiO ₂ + 2C = Si + 2CO-Q reakcióval történik.

A foszfor hidrogénnel, szilárd szénnel és CO-val redukálódik, és sajnálatos módon csaknem teljesen eléri a vasat. Ez az elem lebontja a vasmelegítő ötvözetet. Lehetővé teszi jó minőségű öntöttvas megmunkálását a töltetben lévő szilícium-dioxidban, valamint magasabb mangán-oxidok. Az Mn-t egyes esetekben kifejezetten a nagyolvasztó kemencéhez adják. Ebben az esetben speciálisan öntöttvas - mangán van.

A kén eltávolítása

A jó minõségû öntöttvas jó minõségének megvonása többek között a nemkívánatos elemek tisztításából adódik. A kén a legfontosabb káros szennyeződés, ami jelentősen megromolja az olvasztás végtermékének tulajdonságait. A fő mennyiséget a koksz tartalmazza. A ként eltávolítják a töltőanyag (CaO) tartalmának növelésével és a kemencében a hőmérséklet növelésével. A reakció ebben az esetben a következő: FeS + CaO = FeO + CaO + Q. Más eljárások alkalmazhatók az öntöttvas kéntartalmának csökkentésére. Például, néha már megolvadt anyagot dolgoznak ki a kifolyócsatornában vagy a tálban szódával. A kén eltávolítása a FeS + NaCO3 = FeO + Na 2S + CO ₂ reakció eredményeképpen következik be.

Salakképződés

Így kiderült, hogyan kell öntöttvas. Azonban, ha ezt az anyagot megolvasztjuk, még egy terméket széles körben használnak a nemzetgazdaságban. 1 tonna öntöttvas olvadása esetén 0,6 t salaklevél. A lényeg az, hogy még a tisztított vasércben is meglehetősen nagy agyag. A koksz összetétele hamu. A felesleges elemek eltávolításához a töltéshez többek között keverni kell a fluxust (kalcium és magnézium-karbonát). Az olvadás folyamán kémiai reakcióba lépnek különböző szennyeződésekkel, így a salak képződését eredményezi. Ez alumínium-szilikát vagy szilikát ömledék.

A salak sűrűsége kisebb, mint a folyékony vas. Ezért az olvasztási folyamat alatt az alatta található. Időszakosan távolítsa el egy külön csaptelepen, amelyet salaknak hívnak. Ez a vasöntő mellékterméke elsősorban cement és építőelemek töltőanyagként való előállítására szolgál.

Az öntöttvas típusai

Amint látható, viszonylag egyszerű a kérdés, hogy hogyan lehet öntöttvasat egy nagyolvasztó kemencében viselni. Végül azonban a kémiai összetételben és a fizikai tulajdonságokban valamivel eltérő anyag jöhet ki a kemencéből. Valamennyi öntöttvas alapvetően két fajtára oszlik: redundáns (fehér) és öntöde (szürke). Az első típus acélgyártásban nyersanyagként kerül felhasználásra . Az öntödei minden olyan öntöttvas termék előállítására használják, amelyek a piacon keresletet igényelnek.

Fehér öntöttvas

Az ilyen típusú olvasztott fém aránya a nagyolvasztókban 75-80%. Az ilyen öntöttvas fő tulajdonságai: nagy keménységű, apróbb és kopásálló. A mangán és a kén általában többet tartalmaz, mint az öntödei. A fehér öntöttvas feldolgozása nagy nehézségekkel jár. Használható bármilyen termék gyártásához, a modern gépek szokásos vágóeszközei nem. De acélból készült ez a fajta öntöttvas, egyszerűen. Az újraelosztott fúvókát három osztályba soroljuk: nyitott kandalló (M), Bessemer (B) és Thomas (T).

Öntöttvas

Az ebben az anyagban található szén elsősorban szabad grafit formájában található, amelynek szilícium összetétele. Az öntöttvas termékeket sertések formájában gyártják. Ezt az anyagot a céltól függően "L" betűvel és "1" - "6" számokkal jelöljük. Van egy magnézium finomított öntöttvas, amit "LR" betűkkel jelöltek.

Nos, reméljük, hogy teljes egészében megválaszoltuk a kérdést, vajon egy vas ötvözet, amellyel az anyag lehetővé teszi, hogy öntöttvas legyen. Ez egy közönséges szén, amely az oxigént helyettesíti a nagyolvasztó kemencében. Az öntöttvas fő tulajdonságai függenek a mangán, a foszfor, a szilícium és a kén mennyiségétől.