Harukkarauta: tekniset tiedot

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Jotta edetä harkkoraudan tarkasteluun, on tarpeen ymmärtää tämän tuotteen yleinen koostumus ja sen ominaisuudet. Joten valurautaa kutsutaan lejeeringiksi, joka koostuu sellaisista materiaaleista kuin raudasta, hiilestä ja useista muista epäpuhtauksista.

Yleinen kuvaus valuraudasta

Riippuen valuraudan sulattamiseen käytetyistä epäpuhtauksista, myös sen ominaisuudet muuttuvat. Joitakin ominaisuuksia tulisi kuitenkin tukea joka tapauksessa. Yksi niistä on koostumuksen hiilen massaosa. Tämän parametrin on oltava vähintään 2,14 %. Jos hiilipitoisuus on pienempi, se ei ole enää valurautaa, vaan terästä. Tässä on tärkeää ymmärtää, että tavallista valurautaa ei sellaisenaan valmisteta. Tämän materiaalin hankintaprosessissa toimenpiteen lopussa lisätään aina kahden tyyppisiä lisäaineita, joiden mukaan tapahtuu erottelu valimoon tai harkkoraudaan. Yksi tämän raaka-aineen ominaisuuksista on myös se, että sen sulamiseen vaadittava lämpötila on 250-300 astetta korkeampi kuin teräksellä. Tämän aineen sulattaminen edellyttää 1200 °C:n lämpötilaa.

Kuinka vastaanottaavalurautaa?

Tässä on heti syytä huomata, että harkkoraudan tai tavallisen raudan tuotanto - nämä ovat melkein identtisiä prosesseja, ja siksi ei ole järkevää kuvata molempia. Harkitse vain yleistä sulatustekniikkaa.

Joten tämän aineen saamiseksi sinun on käytettävä paljon resursseja. Pääasialliset työraaka-aineet ovat koksi ja vesi. Jotta voit sulattaa tonnia harkkorautaa, sinun on otettava noin 550 kg koksia tai noin 900 litraa vettä. On mahdotonta määrittää tarkasti kunkin erän käsittelyyn käytettävä malmimäärä, koska sen kulutus riippuu täysin raudan prosenttiosuudesta. On kuitenkin kannattamatonta käyttää mitä tahansa malmia, jos tarkastellaan talouden näkökulmasta. Tästä syystä käytetään raaka-aineita, jotka sisältävät 70 %:sta rautaa ja enemmän. On myös tärkeää huomata, että ennen sulatusta malmi rikastetaan, ja vasta sen jälkeen, kun se tulee masuuniin, niissä tapahtuu raudan valmistusprosessi. Sähköuuneissa sulai vain 2 % materiaalin kokonaismäärästä.

Ensimmäinen vaihe

Koko sulatusprosessi on jaettu useisiin toisiinsa liittyviin vaiheisiin.

Toimenpide alkaa siitä, että uunin uuniin, joka sisältää magneettista rautamalmia, ladataan malmia. Lisäksi voidaan käyttää vesipitoista rautaoksidia tai sen suolaa sisältävää malmia. Yhdessä käyttömineraalin lataamisen kanssa uuniin ladataan myös koksihiiltä. Niiden päätehtävänä on ylläpitää korkeita lämpötiloja. Jotta malmi sulaisi nopeammin japäästä käsiksi silitysrautaan, sulate lähetetään uuniin. Aine, joka on katalyytti, edistää malmin nopeampaa hajoamista.

Tässä on tärkeää huomata, että ennen uuniin lataamista malmi yleensä murskataan, pestään ja kuivataan. Kaikki nämä vaiheet auttavat poistamaan ylimääräisiä epäpuhtauksia sekä lisäämään sulamisnopeutta.

Toinen vaihe

Raakaraudan sulatuksen toinen vaihe aloitetaan, kun kaikki tarvittavat materiaalit on ladattu masuuniin. Käynnistetään polttimet, jotka lämmittävät koksin, mikä lämmittää malmia. On tärkeää tietää, että kuumennettaessa koksi alkaa päästää ilmaan hiiltä, joka kulkee sen läpi, reagoi hapen kanssa ja muodostaa oksidin. Tämä haihtuva aine osallistuu aktiivisesti t alteenottoprosesseihin. Tämä prosessi etenee kuitenkin vain niin kauan kuin ilmaa on uunissa. Mitä enemmän kaasua masuunin sisällä, sitä heikompi tämä vaikutus on, ja ajan myötä se lakkaa kokonaan. Kun tämä hetki koittaa, kaikki uunin sisällä oleva kaasu poistuu säilyttääkseen korkean lämpötilan yksikön sisällä.

Kaikki ylimääräinen hiili sekoittuu sulan aineen kanssa, imeytyy rautaan, joka muodostaa valurautaa. Kaikki elementit, jotka eivät ole sulaneet sulamisprosessin aikana, kelluvat pintaan, josta ne poistetaan. Kun tämä puhdistusprosessi on valmis, tulee aika, jolloin sulaan raaka-aineeseen lisätään erilaisia lisäaineita. Se, millainen valurauta tuloksena tulee, riippuuminkä tyyppisiä lisäaineita käytetään.

Mitkä harkkoraudat?

Jos tarkastelemme konversioainetta yksityiskohtaisemmin, voimme huomata useita erottuvia ominaisuuksia. Ensinnäkin mangaanin ja piin pitoisuus koostumuksessa on paljon pienempi, ja toiseksi sitä käytetään teräksen valmistukseen happikonvertterimenetelmällä. Jos puhumme valuraudasta, sitä käytetään monenlaisten tuotteiden valmistukseen. Tässä on myös tärkeää huomata, että kaikki tähän ryhmään kuuluva materiaali on jaettu useisiin tyyppeihin.

Lisäksi sinun tulee tietää, että harkkorauta on jaettu koostumuksestaan luokkiin:

• P1 ja P2 ovat yleisen työstöaineen merkintöjä;
• PF1, PF2 ja PF3 ovat fosforipitoisia raaka-aineita;
• PVK1, PVK2 ja PVK3 ovat ryhmä korkealaatuista valurautaa;
• Haikararauta PL 1 ja PL2 on valimotuotantoon liittyvien materiaalien luokka.

Esimerkiksi voimme tarkastella näiden aineiden pitoisuutta raaka-aineissa, joilla on keskimääräinen laatuindeksi. Si:n pitoisuus on 0,2 - 0,9 %, Mn on 0,5 - 1,5 %, P on enintään 0,3 %, S on enintään 0,06 %.

Kemiallisen koostumuksen ominaisuudet

Jos otamme huomioon eritelmien edellyttämän kemiallisen koostumuksen, meidän tulee huomioida tärkeä ominaisuus. Harkkoraudan päätarkoitus on sulattaa teräkseksi, ja siksi sen laatu- ja koostumusvaatimukset määräytyvät teräksenvalmistusprosessien mukaan.

Yksi tämän teknisen prosessin heikkouksista oliettä hän ei pysty selviytymään sellaisesta epäpuhtaudesta kuin rikki. Ja koska tärkein ero valuraudan ja teräksen välillä on hiilipitoisuus, käy selväksi, että päätehtävä, joka on suoritettava, on hiilen poistaminen koostumuksesta. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi on välttämätöntä, että kemiallinen koostumus sallii hapetusprosessin tapahtuvan. Hiilen hapettumisen kautta se poistuu harkkoraudasta.

Tässä on kuitenkin ymmärrettävä, että hiilen hapettuessa vaikuttavat myös muut epäpuhtaudet - pii, mangaani ja vähemmässä määrin rauta. Tämän prosessin aikana saatuja aineita kutsutaan oksideiksi, minkä jälkeen ne siirretään kuonapoistoon. Tällaisen teollisuuden lopputuote on rautapitoinen kuona - nämä ovat jätteitä, joissa on korkea rautapitoisuus, mikä vaikeuttaa merkittävästi rikin poistamista koostumuksesta. Tästä syystä alkuaineen S massaosuuden tulisi olla minimaalinen harkkoraudan koostumuksessa.

Kierrätys muissa laitteissa

Riippuen menetelmästä, jolla valurauta jalostettiin teräkseksi, koostumukselle esitetään erilaisia eritelmiä.

Happimuunninlaitteen avulla voit päästä eroon sellaisista epäpuhtauksista kuin fosforista. Mitä suurempi tämän alkuaineen massaosuus on, sitä suurempi on raaka-aineiden kylmähauraus (halkeilu matalissa lämpötiloissa).

Jos otamme esimerkiksi avouuniuunit, ne voivat sulattaa valuraudan lähes minkä tahansa teräksen muotoon. Fosforin ja piin määrällistä pitoisuutta on kuitenkin tärkeää seurata. Mitenmitä suurempi näiden elementtien massaosuus on, sitä kalliimpi uudelleenkäsittelyprosessi on. Lisäksi työn tekemiseen kuluva aika kasvaa huomattavasti. Tästä syystä niiden pitoisuus materiaalin koostumuksessa ei saa ylittää teknisten asiakirjojen mukaisia keskiarvoja. On huomattava, että mangaanipitoisuutta harkkoraudassa ei ole rajoitettu. Tämä johtuu siitä, että se edistää rikin poistoon liittyviä prosesseja.

Haakkoraudalle on ominaista se, että sen piipitoisuus on korkeampi - jopa 1,2 %.

Osav altiostandardi

Kuten muutkin teollisuusmateriaalit, valurauta on valmistettava tiukkojen sääntöjen mukaisesti, jotka on kuvattu v altion standardissa. Harkkoraudalle GOST 805-95 määrittää kaikki tekniset ehdot, joiden mukaan se on luotava. Kaikkien kemiallisten alkuaineiden määrällinen pitoisuus kussakin ryhmässä on säännelty.

GOST-tekniset vaatimukset

Dokumentaatiossa kerrotaan kohdat, joita on joka tapauksessa noudatettava, ja on niitä, jotka kuluttaja asettaa valmistajan kanssa tehdyn sopimuksen perusteella.

Ensimmäinen luokka sisältää seuraavat säännöt:

1. Pl1:een ja PL2:een liittyvät harkkorautalaatut on toimitettava jalostuslaitoksiin koostumuksen sisältämän hiilen massaosuuden pakollisella merkinnällä.
2. Jos harkkorautaa sulatetaan kuparia sisältävistä malmeista, tämän alkuaineen massaosuus ei saa lopulta ylittää 0,3 %.
3. Tämän materiaalin tuotanto tapahtuu vuonnaharkot, ilman puristusta, enintään yhdellä tai kahdella puristuksella. Puristumiskohdissa harkon (harkon) paksuus ei saa ylittää 50 mm.
4. Sian massa ei saa ylittää seuraavia arvoja: 18, 30, 45, 55 kilogrammaa.
5. Näiden yksiköiden pinnalla ei saa olla kuonajäämiä.

Asiakasvaatimukset

GOST 805 harkkoraudalle säätelee myös useita teknisiä vaatimuksia, joita kuluttajalla on oikeus asettaa tilattaessa valmistaj alta. Näitä ovat seuraavat kohteet:

1. Pl1- ja PL2-harkkorautalaatujen valmistuksessa on koostumuksen hiilen massaosuus 4–4,5 %.
2. Jos tarkastelemme samoja PL1- ja PL2-laatuja, joita käytetään myöhemmin valuraudan valuraudan valmistukseen nodulaarisella grafiitilla, kromin massaosuus tällaisessa aineessa ei saa ylittää 0,04%. Myös korkealaatuisen GOST:n mukaisen harkkoraudan valmistuksessa männänrenkaiden jatkotuotantoa varten mangaanipitoisuus tulisi rajoittaa 0,3 prosenttiin ja kromi 0,2 prosenttiin.
3. Jos ei ole erityistoiveita, tulee tavallinen kierrätys ja korkealaatuinen materiaali, jonka mangaanipitoisuus on yli 1,5 %. Jos tuotetaan fosforiryhmän harkkorautaa, niin fosforipitoisuus on yli 2 %.
4. Piin massaosuuden pitäisi olla yli 1,2 % sellaisissa laatuluokissa kuin PL1, PF1 ja PVC1.
5. Erittäin tärkeä seikka on rikkipitoisuus, joka saa olla enintään 0,06 % valurautatyypeissä P1, P2 ja PL1, PL2.

Hyväksyminen jalaadunvalvonta

Asiakirja sisältää myös tavaran vastaanottoa ja laadunvalvontaa koskevat säännöt.

Tämä materiaali voidaan hyväksyä vain erissä. Eräksi katsotaan valurauta, joka kuuluu samaan merkkiin, ryhmään, tyyppiin ja tyyppiin ja jolla on myös tuotteen laadun vahvistava asiakirja. Useimmiten tällaisissa papereissa ilmoitetaan: tuotteen valmistaneen yrityksen tavaramerkki; kuluttajana toimivan yrityksen nimi; valuraudan merkki, ryhmä, luokka ja luokka, valvontaleima ja muutama muu tuote.

Jos puhumme valvontamenetelmistä, niin tässä on tarpeen tarkistaa hiutaleiden laatu. Tätä varten ei tarvitse käyttää suurennuslasia. Hiutaleiden laadunvalvonnan suorittamiseksi käytetään tuotteen kuluttajan ja valmistajan kesken sovittua menetelmää. Jos erän massa on enintään 20 tonnia, niin eri paikoista otetaan 10 vaakanäytettä. Jos massa ylittää 20 tonnia, valuraudan pinn alta on otettava 20 näytettä.

Rakenteen laatu

On syytä lisätä, että valurauta on erityinen jaottelu sellaisiin tyyppeihin kuin: valkoinen, harmaa, muokattava, luja. Tyyppijako tapahtuu materiaalin rakenteen mukaan.

Esimerkiksi valkoisen valuraudan luokka on se materiaalierä, jossa kaikki hiili on kemiallisesti sitoutuneessa tilassa ja jossa on myös sementiitin ulkonäkö. Tämän aineen vuoksi valuraudan väri muuttuu valkoiseksi, mistä johtuu nimi.

Jos puhumme harmaasta valuraudasta, tässä tärkein erottuva laatu on hiili,joka esitetään grafiitin muodossa kaarevien levyjen tai hiutaleiden muodossa. Näiden elementtien suuren määrän vuoksi valuraudan murtuma on harmaa. Rauta-hiili-seosta valmistetaan suuria määriä Kiinassa, Japanissa, Venäjällä, Intiassa, Etelä-Koreassa ja Ukrainassa.