doma » Razsuti materiali » Uporablja se taljenje železa. Velika enciklopedija nafte in plina. Proizvodnja železa v plavžu

Uporablja se taljenje železa. Velika enciklopedija nafte in plina. Proizvodnja železa v plavžu

stran 1

Tališča litega železa so veliko nižja (za 300 - 400 C) kot pri jeklu, kar olajša postopek litja.

Temperatura taljenja litega železa je pod temperaturo vžiga, ognjevzdržni silicijevi oksidi, ki se pojavljajo, pa motijo normalen postopek rezanja. Neželezne kovine se ne režejo zaradi visokega tališča nastalih oksidov in znatne toplotne prevodnosti.

Večina star način izdelava jekla v velike količine ah, pri Bessemerjevem postopku je bila uporabljena visoka pečica v obliki hruške, imenovana Bessemerjev pretvornik, ki jo je mogoče nagniti na stran za polnjenje in polivanje. Skozi staljeno kovino je pihalo velike količine zraka; njegov kisik se kemično združuje z nečistočami in jih odnaša. Pri osnovnem kisikovem postopku se jeklo očisti tudi v peči v obliki hruške, ki se nagne na stran za polnjenje in točenje. Zrak pa je nadomestil tok visok pritisk skoraj čist kisik.

Temperatura taljenja litega železa je pod temperaturo t - nato vžig, in ognjevzdržni silicijevi oksidi, ki se pojavijo, motijo normalen postopek rezanja. Neželezne kovine se ne režejo zaradi visokega tališča nastalih oksidov in znatne toplotne prevodnosti.

Temperatura taljenja litega železa je nižja od temperature zgorevanja železa, zato je kisikovo rezanje litega železa brez uporabe fluksa težko. Pri rezanju litega železa silicij pri gorenju daje ognjevzdržni oksidni film, ki preprečuje rezanje. In ogljik med zgorevanjem onesnažuje rezalni kisik in s tem preprečuje zgorevanje železa.

Nato se vlije staljeno železo različne oblike. Ti kalupi so izdelani v jeklarnah z valjanjem in drugače tvorijo segrete ingote do želene oblike. Jeklo izboljša tudi kakovost jekla z izboljšanjem njegove kristalne strukture in naredi kovino bolj togo. Glavni delovni proces jekla je znan kot vroče valjanje. Vroče valjanje je še posebej uporabno za ingote, kot so prikazani zgoraj. Pri vročem valjanju se ulit ingot najprej segreje na svetlo rdečo toploto v peči, imenovani zareza, in nato prehaja med pari kovinskih valjev, ki ga stisnejo do želene velikosti in oblike.

Rezanje litega železa brez fluksa je tudi težko, saj je tališče litega železa nižje od temperature zgorevanja železa. Silicij, ki ga vsebuje lito železo, daje ognjevzdržni oksidni film, ki preprečuje normalen tok rezanja. Ko ogljik iz litega železa gori, nastane plinasti ogljikov monoksid, ki onesnažuje rezalni kisik in preprečuje zgorevanje železa.

Razdalja med valji se zmanjšuje za vsak naslednji par, ko se jeklo podaljšuje in zmanjšuje debelino. Takšni mlini hitro obdelajo tanko jekleno pločevino, preden se ohladi in postane neuporabna. jekleni ingot se sčasoma prenese v številne valjarne, ki ga zmanjšajo na želena debelina. Sodobna proizvodnja zahteva veliko število tanka jeklena pločevina. Pomislite na vse izdelke, ki jih uporabljate vsak dan in imajo v sebi jekleno pločevino: avtomobile, naprave, zgradbe, mize, tovornjake, mize, pločevinke, škatle itd. vsi so se začeli kot jekleni zvitki, kot je prikazano spodaj.

Konvencionalno varjenje litega železa se izvaja pri temperaturi zvarnega bazena nad tališčem litega železa.

Monel ima tališče 1260 - 1340 C, kar ustreza tališču litega železa, zahvaljujoč niklju pa je dobro legirano z lito železo. Vendar se ta zlitina znatno skrči, kar vodi do visokih notranjih napetosti, ki spodbujajo razpoke. Zato monel varimo s kratkimi valji dolžine 40 - 50 mm in takoj za tem šiv kujemo s kladivom.

Številne jeklarne v Michiganu proizvajajo predvsem valjano jeklo. Valjano jeklo je "hladno", torej valjano na sobna temperatura namesto pri visokih temperaturah. Končno doseženo optimalna debelina jeklo kot izhod.

In končno jeklo "na cesti", na poti do karoserije ali montaže. Deli besedila na tej strani so povzeti iz tega stara hiša". To gradivo je bilo sestavljeno samo za izobraževalna uporaba in se ne sme reproducirati brez dovoljenja. En izvod se lahko natisne za osebno uporabo.

Litega železa, kot veste, ni mogoče razrezati s kisikom po običajnih metodah zaradi dejstva, da je tališče litega železa nižje od njegove temperature vžiga v kisiku, in film silicijevih oksidov, ki nastane med rezanjem na površini del je veliko bolj ognjevzdržen od navadne kovine.

Varjenje litega železa ovira tudi nastajanje različnih ognjevzdržnih oksidov z višjim tališčem od tališča litega železa.

Električna obločna peč za taljenje kovin in metoda za taljenje kovine z uporabo takšne peči. Opis. Tri elektrode so razporejene v v bistvu ravno črto, dovodne odprtine pa so nameščene v gredi ali telesu peči, da omogočajo dovajanje v obliki sekancev v peč vzporedno s črto treh elektrod. Vhodne odprtine za nalaganje surovin služijo tudi za odstranjevanje prahu in dima, ki nastajata med delovanjem električne peči.

TEHNIČNO PODROČJE Predloženi izum se na splošno nanaša na električno obločno peč za taljenje kovin, natančneje na električno obločno peč za taljenje kovin, ki je sposobna neprekinjeno polniti, taliti, rafinirati in rezati, ter na metodo za taljenje litega železa s pomočjo peči. .

V staljenem stanju lito železo hitro oksidira in se prekrije z oksidi, katerih tališče je lahko višje od tališča litega železa.

Lito železo je lito, strojno obdelano in varjeno, pri segrevanju se ne zmehča in ostane krhko; temperatura taljenja litega železa - 1150 - 1250 C.

Toda le, ko je vsebnost bakra 10 - 15% železa, je mogoče dobiti zlitino s tališčem 1330 - 1370 C, ki je blizu tališča litega železa. V tem primeru je zagotovljena mešanost komponent same taline z litim železom. Vendar pa je po strjevanju prekrivni sloj mehka bakrena podlaga z vključki zelo trde jeklene komponente različnih oblik in velikosti. Te vključitve otežujejo strojna obdelava kovinski. Baker, ki se delno razprši v osnovno kovino, deluje kot grafitizator, zato je mraz v območju/območju blizu varjenja šibek.

Opis stanja tehnike. Običajno se taljenje kovin z uporabo električne obločne peči izvaja z uporabo surovin, ki se dobavijo v enem ali več ločenih nabojih do zmogljivosti peči, staljena ali rafinirana kovina pa se vzame naenkrat. Se pravi v navadnem električne pečice polnjenje in taljenje surovin ter rezanje staljenih kovin sta neodvisni in prekinjeni operaciji, ki se razlikujejo po prostornini glede na velikost peči. Običajne peči se soočajo s pomanjkljivostjo, da dodajanje surovin in zavračanje rafinirane kovine zahtevata trdo delo.

Lito železo je zlitina železa, ki vsebuje več kot 2 % ogljika. Poleg teh sestavin so v mešanici prisotne trajne snovi, kot so žveplo, silicij, fosfor, mangan in legirni dodatki. Material je razdeljen na različni tipi odvisno od zlitine, ki jo določa lomna struktura. Litega železa ima do sto različne blagovne znamke, med njimi izstopa livarna, se razlikuje od ostalih: po teksturi, namenu in proizvodni tehnologiji.

Sprostitev kovine iz kupole in zatesnitev odprtine za pipo

To je res, ker če pride do enkratnega rezanja velikih količin rafinirane kovine, temperatura staljene kovine pade, preden je obdelana ali ulita, kar povzroči razlike v temperaturah ulivanja staljene kovine v posameznih ulitkih, kar ima za posledico slabo kakovost ulitkov. Ker je treba staljeno kovino, ki je bila uporabljena v določeni količini v določenem času, hitro obdelati, so lahko operacije velikega litja delovno intenzivne, kar povzroči utrujenost vključenih delavcev.

Ta material bolj krhka od jekla. Lahko se zruši brez opaznih deformacij. Ogljik v zlitini ima obliko grafita in cementita ali pa je vsaka snov predstavljena posebej. Sorte litega železa se pojavljajo v povezavi z njihovo obliko in količino:

Bela. Ves ogljik je v obliki cementita. Ta barva materiala je vidna na prelomu. Lahko ga opišemo kot krhko, a trdno. Obdeluje se predvsem za pridobivanje kovljive sorte.
Siva. Ogljik v obliki plastične oblike grafita. Značilen kot mehak, enostaven za obdelavo, ki se uporablja nizke temperature taljenje.
Kuhak. Ta vrsta je poljubno poimenovana, saj material ni podvržen kovanju. Ta vrsta pridobljena kot posledica dolgotrajnega žganja bele barve, po kateri nastane grafit. Na lastnosti materiala negativno vpliva segrevanje nad 900 stopinj, pa tudi hitrost hlajenja grafita. Posledično postane proces varjenja in obdelave težji.
Visoka moč. Vsebuje nodularni grafit, ki nastane s kristalizacijo.

Razlike med jeklom in lito železo

Materialna razlika je izražena na naslednji način:

Poleg tega so pri taljenju kovin, zlasti železa in grafitnega železa, običajni talilni postopki neučinkoviti, zlasti pri odstranjevanju škodljivega žvepla, ki ga vsebuje železo, in pri rafiniranju z deoksidacijo. Razlog je v tem, da je s takšnim taljenjem ali rafiniranjem skoraj nemogoče preprečiti nastanek silicijevih oksidov v staljeni kovini. Prisotnost silicijevih oksidov povzroča krčne votline, kar ima za posledico luknjice ali umazanijo ali druge napake v takih ulitkih iz staljene kovine.

Lito železo: tališče

Materialne prednosti

Ta material ima dobre lastnosti litja, ima dobro tekočnost, nižje tališče v primerjavi z jeklom in nodularnim železom. Te lastnosti se upoštevajo pri izdelavi kalupa.

Ker so ti zapleti skoraj neizogibni pri konvencionalne načine taljenja, v procesu taljenja kovin so bile rešene raztopine, kar je največ težka težava. Druga težava pri običajni električni obločni peči je neizogibna proizvodnja prahu in dima v velikih količinah med taljenjem kovin. tole resen problem predvsem zaradi onesnaženosti zraka. Tega v običajnih pečicah ni mogoče preprečiti ali ublažiti zaradi težav pri popolnem zapiranju vrha pečice zaradi razporeditve elektrod v pravokotnem trikotniku na vrhu pečice.

Najpogosteje se uporablja za varjenje materiala z medeninastim plinastim tokom. Uporabljajo se tudi pobakrene litoželezne palice, ki izboljšajo omočljivost roba s kovino zvara. Uporabljajo se evtektične litoželezne palice, njeno tališče je v območju 1050 - 1200 stopinj. Varjenje se pojavi tudi zaradi fluksov, ki se uporabljajo v obliki paste. Če ni posebnih palic iz litega železa ali medenine L-62, potem v delih razpoke ta material lahko varimo z žico, ki je izdelana iz elektrolitskega rdečega bakra.

Proizvodnja železa v plavžu

Poleg tega je zaradi njihove strukture nemogoče zapreti običajne peči in jim dodati zbiralnike prahu, ki zahtevajo nagib peči, da se olajša črpanje staljenih kovin. Drugi cilj predloženega izuma je zagotoviti električno obločno peč za taljenje kovin, ki je v bistvu popolnoma zaprta in sposobna neprekinjeno in avtomatsko nalagati surovine in polniti staljeno kovino ter preprečuje, da bi se prah in dim razpršila v njeno ozračje.

Še en cilj pričujočega izuma je zagotoviti električno obločno peč za taljenje kovin, ki je kompaktne velikosti, vendar večje talilne zmogljivosti kot običajne peči enake velikosti in ima nizke stroške gradnje. Drugi cilj pričujočega izuma je zagotoviti električno obločno peč za taljenje kovin in metodo za taljenje kovine z uporabo določena pečica, ki omogoča popolno deoksidacijo-razžveplanje staljenega železa v procesu taljenja brez proizvodnje škodljivih silicijevih oksidov, pri čemer ohranja atmosfero v peči visoko redukcijsko.

Pregrevanje litega železa, ki je bistveno nad tališčem, povzroči, da se ti suspendirani delci raztopijo, morda ne popolnoma, in to oteži nastanek grafita. V nekaterih primerih se lahko pojavi, ko se litemu železu dodajo različne snovi, kar bo povzročilo dodatni centri kristalizacija grafita.

Lito železo ima boljše lastnosti ulivanja v primerjavi z jeklom. Enostavnost uporabe in dobra pretočnost polnost kalupa pa je zagotovljena z nižjim tališčem in procesom končne kristalizacije pri konstantni temperaturi.

Še en cilj pričujočega izuma je zagotoviti električno obločno peč za taljenje železa, ki je sposobna proizvajati staljeno železo po nizki ceni. dobra kakovost in zelo nizko vsebnostjo žvepla po popolni deoksidaciji in razžveplanju iz poceni surovin v obliki drobcev ali granul in Nizka kvaliteta ki vsebujejo visoke koncentracije žvepla, kot so odrezki iz litega železa in jekla.

Še en cilj pričujočega izuma je zagotoviti napravo za polnjenje surovin, ki lahko samodejno ali neprekinjeno nalaga izvorni materiali za taljenje v električni obločni peči in neprekinjeno odstranjevanje staljene kovine iz nje. Te in druge naloge dosegamo z uporabo električne obločne peči. zaprtega tipa za taljenje kovin. Peč vključuje tri elektrode in je opremljena z dovodom za surovine in izhodom v telesu. Peč vključuje tri elektrode, ki so razporejene v v bistvu ravno črto, na vrhu stene peči pa so predvideni vhodi za surovine, ki omogočajo nalaganje surovin v črti, vzporedni s črto elektrod.

Zgornje prednosti litega železa spremenijo material v dragoceno konstrukcijski material, ki se pogosto uporablja v strojnih delih, kadar niso izpostavljeni znatnim nateznim in udarnim obremenitvam.

Tališče polsintetičnega materiala

Polsintetično lito železo se tali s taljenjem naboja, medtem ko temperaturno območje niha med 1400-1450 stopinj. Po taljenju polnjenja se skladiščenje litega železa v lončku peči izvaja pri rahlem pregrevanju, pri čemer temperatura taljenja ne presega sto stopinj. Kaj je treba storiti, da ustvarite pokrov žlindre? Ko se naboj postopoma začne topiti, je treba na kovinsko ogledalo zdrobiti steklo ali kalciniran kremenov pesek.

Vhodi za polnjenje so zasnovani tudi za odstranjevanje prahu in dima, ki nastaneta v peči med postopkom taljenja. Peč je skoraj popolnoma zaprta, z izjemo dovodnih odprtin, da se po potrebi vzdržuje visoko redukcijsko ozračje. Izhod staljene kovine je predviden na dnu peči, po možnosti na nasprotni strani dovodnih odprtin. Naprava za polnjenje surovin je pritrjena na peč za avtomatsko hranjenje surovine za taljenje.

Fizikalni in kemijski procesi plavžnega taljenja

Učinkovitost takega rafiniranja se poveča z ohranjanjem atmosfere v peči, ki jo zmanjša trda lupina peči, ali z uporabo redukcijske moči ogljikove atmosfere pri visoki temperaturi, ki jo ustvari lok peči, in nato neprekinjenim vbrizgavanjem visoko prečiščeno litje staljenega železa skozi sloj filtra žlindre.

Vrste varjenja

Plinsko varjenje je treba izvesti s plamenskim taljenjem delov elementov, ki jih je treba spojiti, in palice iz polnilne kovine. To varjenje se uporablja za povezovanje kovinski deli, nekovinskih elementov in zlitin, ki imajo drugačna temperatura taljenje, medtem ko bi morala biti debelina ne več kot 30 mm. Če ga želite urediti, se vam ni treba zateči k pomoči električne energije.

Zgornji sod ali telo 6 peči, ki ima prečni prerez skoraj pravokotne oblike, je prikazano, da ima tri elektrode 1, nastavljene za premikanje gor in dol skozi tesno zaprte luknje v cevi. Gred 6 ima dve dovodni odprtini 4 in 5 za nalaganje surovin, ki se nahajata skoraj vzporedno s črto elektrod 1 za nalaganje surovin v peč. Peč ima spodnjo linijo 8, ki ima prav tako skoraj pravokoten prečni prerez, tesno povezana z omenjenim zgornjim telesom peči.

Taljenje železa v kupoli

Naprava za držanje, dvigovanje in spuščanje elektrode 3, ki je lahko običajnega tipa, je prikazana pritrjena na nosilcu. Del zgornjega jaška 6 peči, skozi katerega se omenjene elektrode 1 dvigajo in spuščajo, je v celoti prekrit z ustreznim kovinskim okvirjem 9, ki vsebuje ognjevzdržno polnilo.

Električno obločno varjenje se pogosto uporablja. Zahvaljujoč električnemu loku staljena kovina, ki združuje različne elemente, medsebojno deluje s kovino elektrode in tvori močan šiv. Da bi preprečili oksidacijo šiva, je elektroda prekrita z zaščitno snovjo, na primer uporabljajo fluks ali inertni plini(argon, helij). Obločno varjenje s pomočjo različne metode akcije (ročno, na polavtomatskih in avtomatskih napravah) proizvajajo povezavo delov iz litega železa, konstrukcijskih jekel, bakra, aluminija in drugih zlitin.

V običajni električni obločni peči so brez izjeme elektrode razporejene tako, da tvorijo pravilen trikotnik, zaradi česar je težko zapreti vrh peči, ki vsebuje elektrode. Nasprotno pa je v električni obločni peči predloženega izuma enostavno popolnoma zapreti peč, ker so tri elektrode razporejene skoraj v ravni črti. To predstavlja eno od značilnosti pričujočega izuma.

Dva oknu podobna steklena dovodna odprtina 4 in 5, ki sta nameščena blizu drug drugega na zgornjem jašku 6 peči, omogočata nalaganje surovin z obeh strani elektrodne linije. Polnilna odprtina 4 in 5 se lahko namestita na zgornji položaj soda peči 6 v najvišjem možnem položaju, tako da se prah in dim, ki nastaneta v peči, odvajata skozi njih, kar olajša odvajanje dima in prahu. hranili tako, da zbirate napo 27 zraven. Ker je surovina lahko v obliki prahu ali granul, ni nujno, da sta vhoda 4 in 5 velika, kar olajša zapiranje peči.

Tališče je odvisno od ogljika, ki ga vsebuje sestava materiala. Več kot je, nižja je temperatura in večja je pretočnost pri segrevanju. Iz tega je mogoče sklepati, da je material tekoč, krhek, neplastičen in ga je težko obdelati. Njegovo specifična težnost je enako 6,9 G/cm3. Tališče je v območju 1150-1250 stopinj.

Vrsta