Чугуны

Категория:
Изготовление форм


Чугуны

Далее:

Сырье для получения чугунов. Чугуны являются первичным продуктом плавки железных руд в доменной печи. Исходными (сырьевыми) материалами для получения чугунов является железная и марганцевая руда, топливо и флюсы.

Железная руда—соединение железа с углеродом и примесью пустой породы (песок, глина и т. д.). Основными железными рудами являются:

магнитный железняк — руда черного цвета, обладает магнитными свойствами и содержит железа до 72%. В СССР его добывают в основном на Урале;

красный железняк —руда красного цвета, содержит железа до 60%. В СССР красный железняк добывают в Кривом Роге;

бурый железняк — руда буро-желтого цвета, содержит железа 32—48%. В СССР бурый железняк добывают на Керченском полуострове, в районах г. Тулы, Липецка, на Урале.

Марганцевая руда применяется при выплавке передельного (белого) чугуна и для получения ферромарганца, зеркального чугуна и др.

Железная и марганцевая руды для их обогащения освобождают от пустой породы, при этом руду подвергают промывке, дроблению, обжигу и другим операциям.

Топливо. В качестве топлива в доменном производстве используют каменноугольный кокс, который получают в специальных печах путем нагрева каменного угля без доступа воздуха.

Флюсы — материалы, при помощи которых вредные примеси (пустая порода и зола топлива) переходят в шлак. В качестве флюсов в доменном производстве обычно используют известняк.

Устройство доменной печи. Современная доменная печь представляет собой огромное сооружение высотой до 35 м и диаметром более 10 м (рис. 20). Снаружи печь защищена стальным кожухом, а внутри выложена слоем огнеупорного шамотного кирпича. Верхняя часть печи, где происходит загрузка, называется колошником, который снабжен специальным засыпным аппаратом. Для отвода колошниковых газов печь имеет две трубы. Расширяющаяся часть печи ниже колошника называется шахтой. Шахта такой формы способствует свободному опусканию вниз шихтовых материалов. Шахта заканчивается цилиндрической частью, называемой распаром. Ниже под распаром находятся заплечики и горн, который имеет цилиндрическую форму и служит для сбора чугуна и шлака. В верхней ча:сти горна имеются отверстия, через которые в печь проходят специальные трубы — фурмы. Из трубопровода подается воздух (дутье) для сгорания топлива. В нижней части горна имеется отверстие (летка) для выпуска расплавленного чугуна, а немного выше — два отверстия для выпуска шлака (шлаковые летки). Расплавленный металл из летки поступает в приемный желоб, а из него — в раздаточные ковши.

Нижняя часть горна называется металлоприемником, а его дно — лещадью. Печь установлена на специальном фундаменте.

В настоящее время имеются доменные коксовые печи производительностью более 5000 г чугуна в сутки. Длительность работы таких печей без останова 5—7 лет.

Процесс получения чугуна. Загружаемые в печь шихтовые материалы постепенно опускаются вниз. Образовавшиеся в печи горячие газы поднимаются вверх, нагревают шихтовые материалы до температур 200—400 °С в верхней части, а в центральной до 400— 800 °С. При этом происходит восстановление железа окисью углерода, которая образуется в результате неполного сгорания топлива (кокса). В нижней части шахты восстанавливаемое железо нагревается до температур 900—1000 °С и растворяет в себе углерод и другие примеси (кремний, марганец, серу, фосфор). Благодаря насыщению железа углеродом образуется чугун, который расплавляется при температуре 1050—1150 °С и стекает в горн. Выпускают чугун 5—6 раз в сутки через летку, которую пробивают, а после выпуска чугуна ее вновь заделывают глиной.

Рис. 20. Схема доменной печи

Шлак, образующийся во время плавки, стекает вниз, накапливается на поверхности расплавленного чугуна, а затем сливается через шлаковые летки в специальные шлаковые ковши.

Продукты доменного производства — передельный (белый) и литейный (серый) чугуны, шлаки, специальные ферросплавы и доменный газ.

Передельный чугун доставляют в ковшах в расплавленном состоянии к специальным плавильным агрегатам — конверторам, мартеновским и электрическим печам, где переплавляют на сталь.

Литейный чугун после выпуска из доменной печи разливают по металлическим формам с помощью специальной машины, а затем в виде небольших слитков (чушек) весом до 25 кг направляют в литейные цехи машиностроительных заводов.

Шлак используют для мощения дорог, изготовления шлаковых кирпичей, шлаковой ваты и др.

Ферросплавы— ферромарганец (содержащий 70—75% марганца), ферросилиций (9—14% кремния), зеркальный чугун (10—25% марганца). Ферросплавы используют в литейных цехах в качестве присадочных материалов (для доведения сплавов до требуемого химического состава) и раскислителей (для освобождения стали от окислов железа).

Доменный газ применяют в качестве топлива для подогрева подаваемого в домну воздуха, работы двигателей воздуходувок и др.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум