Производство чугуна

Во всех случаях температура газов в  центре горна не должна быть ниже 1400-1450, так как при более низких температурах заметно понижается температура продуктов плавки и ухудшается десульфурация чугуна.

Таким образом, добавка влаги к дутью вызывает снижение температуры горновых газов  и небольшое увеличение содержания в них водорода; обогащение дутья  кислородом уменьшение объема гopновых газов, повышение их температуры и содержания в них СО; вдувание природного газа, так же как и других углеводородов - увеличение объема горновых газов, снижение их температуры и существенное их обогащение водородом. Эти изменения оказывают как положительное, так и отрицательное влияние на доменный процесс.

7. Нагрев  дутья

Нагрев  дутья осуществляют в воздухонагревателях. Внедрение нагрева дутья было важным этапом в развитии доменного производства, обеспечившим существенное снижение расхода топлива и повышение производительности печей.

Анализ  работы доменных печей при разном нагреве дутья показывает, что  его нагрев всегда приводит к снижению расхода кокса. Однако экономия расхода кокса не пропорционально повышению температуры дутья, т.е. не одинакова при повышении нагрева дутья на одно и то же число градусов, понижается с повышением нагрева дутья. Например, при температуре дутья 400 повышение его нагрева на 100 дает снижение расхода кокса на 11-16 %, а при температуре дутья 800 - на 3,5-6,0 %. Однако даже при высоком нагреве дутья (1200-1300) эффективность от нагрева сохраняется значимой и обеспечивает сокращение расхода кокса на 1,5-2,5% на каждые 100 повышения температуры.

8. Продукты доменной плавки

Конечными продуктами доменной плавки являются чугун и шлак, выпускаемые из доменной печи в огненно-жидком виде, и доменный газ. Чугун является основным продуктом доменного производства, а шлак и доменный газ - побочными.

Цель  доменного производства состоит  в получении чугуна, представляющего собой много компонентный сплав железа с углеродом, кремнием, марганцем, фосфором и серой. В зависимости от назначения чугуна и от состава проплавляемых шихтовых материалов в нем может содержаться, кроме того, еще хром, никель, ванадий, титан, медь и мышьяк. Содержание основных элементов (С, Si, Мn, Р, S, Cr, Ni, Cu, As) в чугуне регламентируется соответствующим стандартом или техническими условиями.

Состав  чугуна, получаемый в ходе доменной плавки, определяется требованиями потребителей и возможностями доменной плавки. Сообразно с этим стремятся подобрать состав шихтовых материалов и технологический режим плавки.

Все доменные чугуны по своему назначению подразделяют на три основных вида:

передельный, предназначенный для дальнейшего  передела в сталь;

литейный, используемый после переплава в  чугунопла­вильных цехах для  отливки чугунных изделий;

доменные  ферросплавы - в основном ферромарганец, используемый в сталеплавильном  производстве в качестве добавки  в жидкую сталь для ее раскисления  и легирования.

Передельный чугун является преобладающим видом продукции доменного производства. На его долю приходится около 90 % общего производства чугуна. Он используется в качестве шихтового материала при производстве стали в конвертерах, мартеновских и электродуговых печах. Передельный чугун в соответствии с существующими стандартами может содержать 0,3-1,2 % Si, 0,15-1,0 (иногда до 1,5 %) Мn и делится на три класса по содержанию фосфора (не более0,1; 0,2 и 0,3 %) и на пять категорий по содержанию серы(не более 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 и 0,05 %). С целью экономии дефицитного марганца в настоящее время, выплавляют маломарганцовистые чугуны с содержанием марганца 0,1-0,5 %.

Содержание  углерода в передельном чугуне стандартами  не нормируется, поскольку оно определяется содержанием других элементов; его  можно приближенно определить по формуле: С = 4,8 + 0,03 Мn - 0,27 Si - 0,32 Р - 0,032 S, где Мn, Si, Р и S - соответственно содержание в чугуне марганца, кремния, фосфора и серы. В малофосфористых ( 0,3 % Р) чугунах обычно содержится 4,0-4,8 % углерода.

Литейный  чугун отличается от передельного повышенным содержанием кремния и в некоторых  марках - фосфора. Шесть марок литейного чугуна (Л1-Л6) содержат от 1,2-1,6 до 3,2-3,6 % Si и от 0,3 до 0,9-1,5,% Мn; каждую марку делят на четыре категории по содержанию серы (0,02-0,05 %) и на пять классов по содержанию фосфора (соответственно < 0,08; < 0,12; < 0,3; 0,3-0,7 и 0,7-1,2 % Р). Фосфор придает металлу хрупкость, поэтому отливки ответственного назначения делают из чугунов с низким содержанием фосфо­ра. Высокофосфористые чугуны используют для получения художественного литья в связи с тем, что жидкий чугун с высоким содержанием фосфора обладает высокой жидкой теку­честью и поэтому хорошо заполняет литейные формы самой сложной конфигурации.

Основными составляющими шлака являются оксиды кремния (SiО₂), кальция (СаО), алюминия (Аl₂О₃). магния (MgO), а также небольшое количество FеО, МnO, CaS. В шлаках обычно содержится 6-20 % глинозема (Аl₂О₃, 38-42 % кремнезема (SiO₂), 38-48 % известно (СаО), 2-12 % магнезии (MgO); 0,2-0,6 % FеО; 0,1-2 % МnO и 0,6-2,5 % серы, в основном, в виде CaS. Ocновную часть (> 90-95 %) доменного шлака перерабатывают, получая сырье для производства различных строительных материалов.

Доменный (колошниковый) газ. Газ, выходящий из печи через ее верхнюю часть - колошник, называют колошниковым. Он состоит из CH, СО, СО₂ и N₂. После очистки от содержащейся в нем пыли, газ используют как топливо для нагрева насадок воздухонагревателей, стальных слитков, коксовых батарей, отопления котлов и других целей. Горючими компонентами в газе являются СО, N2 и СH.

9. Применение

Чугун наиболее широко применяется в машиностроении для отливок различных деталей  машин. Он достаточно хорошо сваривается, особенно с применением предварительного подогрева. Он мало пластичен и вязок, но легко обрабатывается резанием, применяется для малоответственных  деталей и деталей, работающих на износ. Чугун с высоким содержанием  фосфора (0,3—1,2%) жидкотекуч и используется для художественного литья.

чугун сплав железо маркировка

Список литературы

1. Воскобойников  В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. Общая металлургия. – М.: Металлургия, 2005

2. Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева Материаловедение. — М.: Машиностроение, 1990