Nyersvas: műszaki adatok

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A nyersvas vizsgálatához meg kell érteni ennek a terméknek az általános összetételét és tulajdonságait. Tehát az öntöttvasat ötvözetnek nevezik, amely olyan anyagokból áll, mint a vas, szén és számos más szennyeződés.

Az öntöttvas általános leírása

Az öntöttvas olvasztásához használt szennyeződésektől függően az öntöttvas tulajdonságai is változnak. Vannak azonban olyan funkciók, amelyeket mindenképpen támogatni kell. Az egyik a szén tömeghányada a készítményben. Ennek a paraméternek legalább 2,14%-nak kell lennie. Ha kisebb a széntartalom, akkor már nem öntöttvas, hanem acél. Itt fontos megérteni, hogy mint ilyet, közönséges öntöttvas nem készül. Ennek az anyagnak az előállítása során a művelet végén mindig kétféle adalékanyagot adnak hozzá, amelyek szerint megtörténik az öntödei vagy nyersvas szétválasztás. Ennek az alapanyagnak az egyik sajátossága abban is rejlik, hogy az olvasztásához szükséges hőmérséklet 250-300 fokkal magasabb, mint az acélé. Ennek az anyagnak a megolvasztásához 1200 °C hőmérséklet szükséges.

Hogyan kell fogadniöntöttvas?

Itt azonnal érdemes megjegyezni, hogy a nyersvas vagy közönséges gyártás - ezek szinte azonos folyamatok, ezért nincs értelme mindkettőt leírni. Csak az olvasztás általános technológiáját vegye figyelembe.

Tehát ennek az anyagnak a megszerzéséhez sok erőforrást kell költenie. A fő munkaalapanyag a koksz és a víz. Egy tonna nyersvas megolvasztásához körülbelül 550 kg kokszra vagy körülbelül 900 liter vízre van szükség. Lehetetlen pontosan meghatározni az egyes tételek feldolgozására fordított érc mennyiségét, mivel fogyasztása teljes mértékben a vas százalékától függ. Azonban egyáltalán nem kifizetődő minden érc felhasználása, ha a gazdaság szemszögéből nézzük. Emiatt olyan nyersanyagokat használnak, amelyek összetételükben legalább 70% vasat tartalmaznak. Fontos megjegyezni azt is, hogy az olvasztás előtt az ércet feldúsítják, és csak a nagyolvasztóba kerülés után bennük megy végbe a vastermelés folyamata. Az elektromos kemencék a teljes anyagmennyiségnek csak 2%-át olvadtak meg.

Első szakasz

Az egész olvasztási folyamat több, egymással összefüggő szakaszra oszlik.

Az eljárás azzal kezdődik, hogy a kemence kemencéjébe ércet töltenek, amely mágneses vasércet tartalmaz. Ezenkívül víztartalmú vas-oxidot vagy sóját tartalmazó érc is használható. A munkaásvány betöltésével együtt kokszszenet is betöltenek a kemencébe. Fő feladatuk a magas hőmérséklet fenntartása. Annak érdekében, hogy az érc gyorsabban megolvadjon éshozzáférjen a vashoz, a folyasztószert a kemencébe küldik. A katalizátorként működő anyag hozzájárul az érc gyorsabb bomlásához.

Itt fontos megjegyezni, hogy a kemencébe töltés előtt az érc általában aprításon, mosáson, szárításon megy keresztül. Mindezek a lépések hozzájárulnak a felesleges szennyeződések eltávolításához, valamint az olvadás sebességének növeléséhez.

Második szakasz

A nyersvas olvasztás második szakasza akkor kezdődik, amikor az összes szükséges anyagot betöltötték a kohóba. Beindítják az égőket, amelyek felmelegítik a kokszot, ami felmelegíti az ércet. Fontos tudni, hogy hevítéskor a koksz szenet kezd kibocsátani a levegőbe, amely áthalad rajta, oxigénnel reagál és oxidot képez. Ez az illékony anyag aktívan részt vesz a visszanyerési folyamatokban. Ez a folyamat azonban csak addig megy végbe, amíg levegő marad a kemencében. Minél több gáz van a nagyolvasztóban, annál gyengébb ez a hatás, és idővel teljesen leáll. Amikor eljön ez a pillanat, a kemencében lévő összes gáz távozik, hogy fenntartsa a magas hőmérsékletet az egység belsejében.

Minden felesleges szén keveredik az olvadt anyaggal, a vas elnyeli, amely öntöttvasat képez. Minden olyan elem, amely az olvasztási folyamat során nem olvadt meg, a felszínre úszik, ahonnan eltávolítják. Miután ez a tisztítási folyamat befejeződött, eljön az idő, amikor különféle adalékanyagokat adnak az olvadt nyersanyaghoz. Attól függ, hogy milyen öntöttvas lesz ennek eredményemilyen típusú adalékanyagokat fognak használni.

Mely nyersvas?

Ha részletesebben megvizsgáljuk a konverziós anyagot, több jellegzetes tulajdonságot is észrevehetünk. Először is, a készítmény mangán- és szilíciumtartalma jóval alacsonyabb, másodsorban oxigénátalakító módszerrel acél előállítására használják. Ha öntöttvasról beszélünk, akkor sokféle termék előállítására használják. Itt is fontos megjegyezni, hogy az ebbe a csoportba tartozó összes anyag több típusra oszlik.

Továbbá tudnod kell, hogy a nyersvas összetételétől függően osztályokba sorolható:

• P1 és P2 egy általános átdolgozott anyag jelölései;
• PF1, PF2 és PF3 foszfortartalmú nyersanyagok;
• PVK1, PVK2 és PVK3 a kiváló minőségű öntöttvas csoportja;
• A PL 1 és PL2 nyersvas az öntödei gyártáshoz kapcsolódó anyagok kategóriája.

Példaként tekinthetjük ezeknek az anyagoknak az átlagos minőségi indexű nyersanyagok tartalmát. Si-tartalma 0,2-0,9%, Mn 0,5-1,5%, P legfeljebb 0,3%, S legfeljebb 0,06%.

A kémiai összetétel jellemzői

Ha figyelembe vesszük az előírások által megkövetelt kémiai összetételt, meg kell jegyeznünk egy fontos jellemzőt. A nyersvas fő célja, hogy acélba olvasztják, ezért a minőségi és összetételi követelményeket az acélgyártási eljárások határozzák meg.

E technológiai folyamat egyik gyengesége az volthogy nem képes megbirkózni egy olyan szennyeződéssel, mint a kén. És mivel az öntöttvas és az acél közötti fő különbség a széntartalom, világossá válik, hogy a fő feladat, amelyet el kell végezni, a szén eltávolítása a készítményből. E cél eléréséhez szükséges, hogy a kémiai összetétel lehetővé tegye az oxidációs folyamat végbemenését. A szén oxidációja révén távolítható el a nyersvasból.

Itt azonban meg kell érteni, hogy amikor a szén oxidálódik, más szennyeződésekre is hatással lesz – a szilíciumra, a mangánra és kisebb mértékben a vasra. Az e folyamat során nyert anyagokat oxidoknak nevezzük, majd a salakürítésbe kerülnek. Az ilyen ipar végterméke a vastartalmú salak - ezek magas vastartalmú hulladékok, amelyek jelentősen megnehezítik a kén eltávolítását a készítményből. Emiatt az S elem tömeghányadának minimálisnak kell lennie a nyersvas összetételében.

Újrahasznosítás más eszközökben

Attól függően, hogy az öntöttvas milyen módszerrel dolgozott acéllá, az összetételre vonatkozóan különböző specifikációk kerülnek bemutatásra.

Oxigén-átalakító eszközzel megszabadulhat az olyan szennyeződésektől, mint a foszfor. Minél nagyobb ennek az elemnek a tömeghányada, annál nagyobb a nyersanyagok hideg ridegsége (alacsony hőmérsékleten repedés).

Ha például a nyitott kandallós kemencéket vesszük, szinte bármilyen acélra képesek megolvasztani az öntöttvasat. Fontos azonban a foszfor és a szilícium mennyiségi tartalmának figyelemmel kísérése. Hogyanminél nagyobb ezeknek az elemeknek a tömeghányada, annál drágább lesz az átdolgozási folyamat. Ráadásul a munka elvégzéséhez szükséges idő is jelentősen megnő. Emiatt tartalmuk az anyag összetételében nem haladhatja meg a műszaki dokumentáció szerinti átlagértékeket. Meg kell jegyezni, hogy a nyersvas mangán tartalma nem korlátozott. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy hozzájárul a kén eltávolításával kapcsolatos folyamatokhoz.

A nyersvasra jellemző, hogy a szilícium tartalma magasabb - akár 1,2%.

Állami szabvány

A többi ipari anyaghoz hasonlóan az öntöttvasat is szigorú szabályok szerint kell gyártani, az állami szabványban leírtak szerint. A nyersvas esetében a GOST 805-95 meghatározza az összes műszaki feltételt, amely szerint azt létre kell hozni. Az egyes csoportok összes kémiai elemének mennyiségi tartalma szabályozott.

GOST műszaki követelmények

A dokumentáció tartalmazza azokat a pontokat, amelyeket minden esetben be kell tartani, és vannak olyanok, amelyeket a fogyasztó a gyártóval kötött megállapodás alapján határoz meg.

Az első kategória a következő szabályokat tartalmazza:

1. A PL1-hez és PL2-hez kapcsolódó nyersvas minőségeket a készítményben lévő szén tömeghányadának kötelező feltüntetésével kell a feldolgozóhelyekre szállítani.
2. Ha a nyersvasat réztartalmú ércekből olvasztják, akkor ennek az elemnek a tömeghányada végül nem haladhatja meg a 0,3%-ot.
3. Ennek az anyagnak a gyártása ben történikrúd, csípés nélkül, maximum egy vagy két csipetnyivel. A becsípődés helyén a tuskó (ingot) vastagsága nem haladhatja meg az 50 mm-t.
4. A sertés tömege nem haladhatja meg az alábbi értékeket: 18, 30, 45, 55 kilogramm.
5. Nem lehetnek salakmaradványok ezen egységek felületén.

Ügyfélkövetelmények

A GOST 805 nyersvasra számos műszaki követelményt is szabályoz, amelyeket a fogyasztónak jogában áll meghatározni a gyártótól történő megrendeléskor. Ezek a következő elemeket tartalmazzák:

1. A PL1-hez és PL2-hez kapcsolódó nyersvas minőségeket úgy kell előállítani, hogy a szén tömeghányada 4–4,5% legyen.
2. Ha ugyanazokat a PL1 és PL2 osztályokat vesszük figyelembe, amelyeket a későbbiekben gömbgrafitos öntöttvasból készülnek, akkor a króm tömeghányada ilyen anyagban nem haladhatja meg a 0,04%-ot. Ezenkívül a GOST szerinti kiváló minőségű nyersvas gyártása során a dugattyúgyűrűk további gyártásához a mangántartalmat 0,3% -ra, a krómtartalmat pedig 0,2% -ra kell korlátozni.
3. Ha nincs külön kérés, akkor 1,5%-nál nagyobb mangántartalmú közönséges újrahasznosított és jó minőségű anyagokat kell készíteni. Ha a foszforcsoportba tartozó nyersvasat állítják elő, akkor a foszfortartalom több mint 2%.
4. A szilícium tömeghányadának az olyan minőségekben, mint a PL1, PF1 és PVC1 1,2%-nál nagyobbnak kell lennie.
5. Nagyon fontos szempont a kéntartalom, amely legfeljebb 0,06% megengedett a P1, P2 és PL1, PL2 típusú öntöttvasoknál.

Elfogadás ésminőségellenőrzés

A dokumentum az áruátvétel és a minőség-ellenőrzési műveletek szabályait is rögzíti.

Ez az anyag csak tételekben fogadható el. Tételnek minősül az azonos márkához, csoporthoz, típushoz és típushoz tartozó öntöttvas, amely rendelkezik a termék minőségét igazoló dokumentummal is. Az ilyen papírokon leggyakrabban a következők szerepelnek: a terméket gyártó vállalkozás védjegye; a fogyasztóként eljáró vállalkozás neve; öntöttvas márka, csoport, osztály és kategória, ellenőrző bélyegző és néhány további elem.

Ha az ellenőrzési módszerekről beszélünk, akkor itt ellenőrizni kell a pelyhek minőségét. Ehhez nem szükséges nagyítót használni. A pelyhekre vonatkozó minőség-ellenőrzés lebonyolításához a termék fogyasztója és a gyártó között egyeztetett módszert alkalmazzák. Ha a tétel tömege legfeljebb 20 tonna, akkor 10 mérlegmintát vesznek különböző helyekről. Ha a tömeg meghaladja a 20 tonnát, akkor 20 mintát kell venni az öntöttvas felületéről.

Strukturális minőség

Érdemes hozzátenni, hogy az öntöttvas egy speciális felosztása létezik: fehér, szürke, képlékeny, nagy szilárdságú. A típusokra bontás az anyag szerkezetétől függően történik.

Például a fehér öntöttvas kategóriája az az anyagtétel, amelyben az összes szén kémiailag kötött állapotban van, és cementit megjelenésű. Ennek az anyagnak a jelenléte miatt az öntöttvas színe fehér lesz, innen ered a név.

Ha a szürkeöntvényről beszélünk, itt a fő megkülönböztető minőség a szén,amely grafit formájában van bemutatva ívelt lemezek vagy pelyhek formájában. Ezen elemek nagy száma miatt az öntöttvas törése szürke színű. A vas-szén ötvözetet nagy mennyiségben állítják elő Kínában, Japánban, Oroszországban, Indiában, Dél-Koreában és Ukrajnában.