HomeЧугуны › Производство чугуна

Производство чугуна

Производство чугуна Материалы для плавки чугуна в доменной печи называют шихтой. Шихта состоит из железной руды, которая предварительно подготовляется к плавке, известняка, необходимого для образования шлака, топлива, которым является металлургический кокс.

 

Железная руда — основной материал для производства чугуна — представляет собой горные породы сложного состава. Обычно железные руды содержат окислы железа Fe203, Fe304, а также окислы кремния, марганца, фосфора, серы, кальция, магния и других элементов, которые называют пустой породой, потому что в них нет железа.

Чтобы понизить температуру плавления пустой породы и золы, получающейся от сгорания кокса, в доменную печь добавляют известняк СаС03- флюс. Пустая порода и зола кокса сплавляются с известняком и образуют шлак.

 

В доменную печь  сверху с помощью устройства загружается определенными порциями шихта. Сначала загружают кокс, затем флюсы и железную руду. В такой последовательности загружается весь объем печи. Для создания в печи высоких температур, обеспечивающих процесс плавления шихты, по специальным каналам, называемым фурмами, вдувают воздух.

 

Плавление начинается выше фурм и появляются Капли расплавленного чугуна  и шлака . Стекая на днище речи по кускам раскаленного кокса, жидкий чугун  и шлак нагреваются до высоких температур (1400- 1450° С) и собираются на подине, которая называется лещадью. Периодически чугун и шлак выпускаются из домны через специальные отверстия — летки.

 

При плавке в доменной печи железо восстанавливается из руды углеродом кокса и науглероживается. Вместе с железом восстанав- i йивается часть окислов пустой породы (окислы кремния, марганца, серы, фосфора). Поэтому до-менный чугун представляет собой сплав железа с углеродом, кремнием, марганцем, серой и фосфором. В

Влияние элементов чугуна на его свойства.

Марганец препятствует выделению углерода в чугуне в виде графита и способствует образованию цементита, поэтому повышает твердость чугуна и при определенном содержании его увеличивает прочность:

Фосфор, соединяясь с железом, образует легкоплавкую хрупкую и твердую составляющую, которая располагается по границам зерен чугуна, вследствие чего у чугуна значительно повышается хрупкость и твердость, увеличивается износостойкость. Образующаяся легкоплавкая составляющая улучшает заполняемость литейных форм жидким чугуном. Фосфор — вредная примесь в чугуне.

 

Сера тормозит выделение углерода в чугуне в виде графита. Образуя по границам зерен чугуна хрупкую составляющую, сера снижает механические свойства, способствует образованию трещин в отливках. Вредное влияние серы может быть нейтрализовано повышенным содержанием марганца, с которым сера легко образует тугоплавкое соединение.

Продукты доменного производства. Продуктами доменного производства служат чугун, доменные ферросплавы и доменный газ. В зависимости от назначения чугун подразделяется на передельный и литейный.

 

Передельный чугун (ГОСТ 805-69), используемый преимущественно для выплавки стали, имеет следующий химический состав (%): кремний не более 1,4, марганец не более 1,5, фосфор не более 0,3, сера не более 0,06; содержание углерода не нормируется. Все передельные чугуны, как правило, белые.

 

Литейный чугун (ГОСТ 4832-72), предназначенный для производства чугунных отливок различного назначения, имеет следующий химический состав (%): углерод 3,5-4,5; кремний 1-3,6; марганец 0,5-1,5; фосфор 0,08-1,2; сера 0,02-0,06. Все литейные чугуны содержат большее количество кремния, чем белые, и не содержат структурно-свободного цемента, поэтому они относятся к серым чугунам.

 

Доменные ферросплавы — сплавы, содержащие большое количество кремния или марганца. Доменный ферросилиций, в который входит 9-13% кремния, используют для повышения содержания кремния в серых чугунах. Доменный ферромарганец, в котором находится до 75%  марганца, применяют для повышения содержания марганца при производстве стали.

 

Доменныи газ, содержащий до 30% CO хорошо горит, поэтому его используют для подогрева воздуха, подаваемого в доменную печь, и как промышленное топливо. Из доменной печи газ отводят сверху по трубопроводам.

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.