Cuguns: specifikācijas

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Lai turpinātu apsvērt čugunu, ir jāsaprot šī produkta vispārējais sastāvs un tā īpašības. Tātad čugunu sauc par sakausējumu, kas sastāv no tāda materiāla kā dzelzs, oglekļa un vairākiem citiem piemaisījumiem.

Čuguna vispārīgs apraksts

Atkarībā no piemaisījumiem, ko izmanto čuguna kausēšanai, mainās arī tā īpašības. Tomēr ir dažas funkcijas, kuras būtu jāatbalsta jebkurā gadījumā. Viens no tiem ir oglekļa masas daļa sastāvā. Šim parametram jābūt vismaz 2,14%. Ja oglekļa saturs ir mazāks, tad tas vairs nav čuguns, bet gan tērauds. Šeit ir svarīgi saprast, ka parasts čuguns kā tāds netiek ražots. Šī materiāla iegūšanas procesā vienmēr darbības beigās tiek pievienotas divu veidu piedevas, saskaņā ar kurām notiek atdalīšana lietuvē vai čugunā. Viena no šī izejmateriāla īpašībām slēpjas arī tajā, ka tā kausēšanai nepieciešamā temperatūra ir par 250-300 grādiem augstāka nekā tēraudam. Lai izkausētu šo vielu, ir nepieciešama 1200 °C temperatūra.

Kā saņemtčuguns?

Šeit uzreiz ir vērts atzīmēt, ka čuguna vai parastā ražošana - tie ir gandrīz identiski procesi, un tāpēc nav jēgas aprakstīt abus. Apsveriet tikai vispārējo kausēšanas tehnoloģiju.

Tātad, lai iegūtu šo vielu, jums ir jātērē daudz līdzekļu. Galvenās darba izejvielas ir kokss un ūdens. Lai varētu izkausēt tonnu čuguna, jāņem aptuveni 550 kg koksa jeb aptuveni 900 litri ūdens. Nav iespējams precīzi noteikt rūdas daudzumu, kas tiks iztērēts katras partijas apstrādei, jo tās patēriņš pilnībā ir atkarīgs no dzelzs procentuālā daudzuma. Tomēr ir neizdevīgi izmantot pilnīgi jebkuru rūdu, ja skatās no ekonomikas viedokļa. Šī iemesla dēļ tiek izmantotas izejvielas, kuru sastāvā ir no 70% dzelzs un vairāk. Ir arī svarīgi atzīmēt, ka pirms kausēšanas rūda tiek bagātināta, un tikai pēc tam, kad tā nonāk domnā, tajās notiek dzelzs ražošanas process. Elektriskās krāsnis izsmēla tikai 2% no kopējā materiāla daudzuma.

Pirmais posms

Viss kausēšanas process ir sadalīts vairākos savstarpēji saistītos posmos.

Procedūra sākas ar to, ka kurtuves krāsnī tiek iekrauta rūda, kas satur magnētisko dzelzsrūdu. Turklāt var izmantot rūdu, kas satur ūdeņražu dzelzs oksīdu vai tā sāli. Kopā ar darba minerāla iekraušanu krāsnī tiek iekrautas arī koksa ogles. Viņu galvenais uzdevums ir uzturēt augstu temperatūru. Lai ātrāk izkausētu rūdu unpiekļūt gludeklim, plūsma tiek nosūtīta uz krāsni. Viela, kas ir katalizators, veicina ātrāku rūdas sabrukšanu.

Šeit ir svarīgi atzīmēt, ka pirms iekraušanas krāsnī rūda parasti iziet sasmalcināšanas, mazgāšanas, žāvēšanas procesu. Visas šīs darbības palīdz noņemt liekos piemaisījumus, kā arī palielina kušanas ātrumu.

Otrais posms

Čuguna kausēšanas otrais posms tiek uzsākts, kad visi nepieciešamie materiāli ir iekrauti domnā. Tiek iedarbināti degļi, kas silda koksu, kas silda rūdu. Ir svarīgi zināt, ka, sildot, kokss sāk izdalīt oglekli gaisā, kas iet caur to, reaģē ar skābekli un veido oksīdu. Šī gaistošā viela aktīvi piedalās reģenerācijas procesos. Tomēr šis process turpinās tikai tik ilgi, kamēr krāsnī paliek gaiss. Jo vairāk gāzes domnas iekšpusē, jo vājāks šis efekts, un laika gaitā tas pilnībā apstājas. Kad pienāks šis brīdis, visa krāsnī esošā gāze iziet, lai uzturētu augstu temperatūru iekārtas iekšienē.

Viss liekais ogleklis sajaucas ar izkusušo vielu, to absorbē dzelzs, kas veido čugunu. Visi elementi, kas nav izkusuši kausēšanas procesā, uzpeld uz virsmas, no kurienes tie tiek noņemti. Pēc šī attīrīšanas procesa pabeigšanas pienāk brīdis, kad izkausētajai izejvielai tiek pievienotas dažādas piedevas. Tas, kāds čuguns izrādīsies rezultātā, ir atkarīgs no tākāda veida piedevas tiks izmantotas.

Kuri čuguņi?

Ja aplūkojam konversijas vielu sīkāk, mēs varam atzīmēt vairākas atšķirīgas īpašības. Pirmkārt, mangāna un silīcija saturs sastāvā ir daudz mazāks, un, otrkārt, to izmanto tērauda ražošanai, izmantojot skābekļa pārveidotāja metodi. Ja mēs runājam par čugunu, tad to izmanto visdažādāko izstrādājumu ražošanai. Šeit ir arī svarīgi atzīmēt, ka visi materiāli, kas pieder šai grupai, ir sadalīti vairākos veidos.

Turklāt jums jāzina, ka atkarībā no sastāva čuguns tiek iedalīts klasēs:

• P1 un P2 ir izplatītas pārstrādes vielas marķējumi;
• PF1, PF2 un PF3 ir fosfora izejvielas;
• PVK1, PVK2 un PVK3 ir augstas kvalitātes čuguna grupa;
• Cuguns PL 1 un PL2 ir ar lietuvju ražošanu saistītu materiālu kategorija.

Piemēram mēs varam apsvērt šo vielu saturu izejvielās ar vidējo kvalitātes indeksu. Si saturs ir no 0,2 līdz 0,9%, Mn ir no 0,5 līdz 1,5%, P ir ne vairāk kā 0,3%, S ir ne vairāk kā 0,06%.

Ķīmiskā sastāva pazīmes

Ja ņemam vērā specifikācijās prasīto ķīmisko sastāvu, jāņem vērā svarīga iezīme. Čuguna galvenais mērķis ir kausēt tēraudā, tāpēc prasības tā kvalitātei un sastāvam nosaka tērauda ražošanas procesi.

Viens no šī tehnoloģiskā procesa trūkumiem bijaka viņš nespēj tikt galā ar tādu piemaisījumu kā sērs. Un tā kā galvenā atšķirība starp čugunu un tēraudu ir oglekļa saturs, kļūst skaidrs, ka galvenais uzdevums, kas jāveic, ir oglekļa noņemšana no sastāva. Lai sasniegtu šo mērķi, ir nepieciešams, lai ķīmiskais sastāvs ļautu notikt oksidācijas procesam. Oglekļa oksidēšanās rezultātā tas tiek noņemts no čuguna.

Tomēr šeit ir jāsaprot, ka, oksidējoties ogleklim, tiks ietekmēti arī citi piemaisījumi - silīcijs, mangāns un mazākā mērā - dzelzs. Šajā procesā iegūtās vielas sauc par oksīdiem, pēc tam tās tiek pārnestas uz sārņu izplūdi. Šādas nozares galaprodukts ir dzelzs izdedži - tie ir atkritumi ar augstu dzelzs saturu, kas būtiski apgrūtina sēra izvadīšanu no sastāva. Šī iemesla dēļ elementa S masas daļai čuguna sastāvā jābūt minimālai.

Pārstrādāšana citās ierīcēs

Atkarībā no metodes, ar kādu čuguns tika pārstrādāts tēraudā, tiks uzrādītas dažādas sastāva specifikācijas.

Izmantojot skābekļa pārveidotāja ierīci, jūs varat atbrīvoties no tādiem piemaisījumiem kā fosfors. Jo lielāka ir šī elementa masas daļa, jo augstāks ir izejvielu aukstuma trauslums (plaisāšana zemā temperatūrā).

Ja ņemam, piemēram, martena krāsnis, tās var izkausēt čugunu gandrīz jebkura veida tēraudā. Tomēr ir svarīgi uzraudzīt fosfora un silīcija kvantitatīvo saturu. Kājo lielāka ir šo elementu masas daļa, jo dārgāks būs pārstrādes process. Turklāt darba pabeigšanai nepieciešamais laiks ievērojami palielinās. Šī iemesla dēļ to saturs materiāla sastāvā nedrīkst pārsniegt vidējās vērtības saskaņā ar tehnisko dokumentāciju. Jāņem vērā, ka mangāna saturs čugunā nav ierobežots. Tas ir saistīts ar faktu, ka tas veicina procesus, kas saistīti ar sēra atdalīšanu.

Cuguns raksturīgs ar to, ka silīcija saturs tajā ir lielāks - līdz 1,2%.

Valsts standarts

Tāpat kā citu rūpniecisko materiālu gadījumā, čuguns jāražo saskaņā ar stingriem noteikumiem, kas aprakstīti valsts standartā. Čugunam GOST 805-95 nosaka visus tehniskos nosacījumus, saskaņā ar kuriem tas ir jāizveido. Visu ķīmisko elementu kvantitatīvais saturs katrā no grupām ir regulēts.

GOST tehniskās prasības

Dokumentācijā ir norādīti punkti, kas jāievēro jebkurā gadījumā, un ir tādi, kurus nosaka patērētājs, vienojoties ar ražotāju.

Pirmajā kategorijā ir ietverti šādi noteikumi:

1. Ar PL1 un PL2 saistītās čuguna kategorijas ir jāpiegādā pārstrādes vietās, obligāti norādot oglekļa masas daļu sastāvā.
2. Ja čuguns tiek kausēts no vara saturošām rūdām, tad šī elementa masas daļa nedrīkst pārsniegt 0,3%.
3. Šī materiāla ražošana tiek veiktalietņi, bez šķipsnām, ar vienu vai divām šķipsnām maksimāli. Saspiešanas vietās lietņa (lietņa) biezums nedrīkst pārsniegt 50 mm.
4. Cūkas masa nedrīkst pārsniegt tādas vērtības kā: 18, 30, 45, 55 kilogrami.
5. Uz šo vienību virsmas nedrīkst būt izdedžu atlikumi.

Klientu prasības

GOST 805 čugunam regulē arī vairākas tehniskās prasības, kuras patērētājam ir tiesības noteikt, pasūtot no ražotāja. Tie ietver šādus vienumus:

1. Cuguna markas, kas saistītas ar PL1 un PL2, ir jāražo ar oglekļa masas daļu sastāvā no 4 līdz 4,5% ieskaitot.
2. Ja ņemam vērā tās pašas kategorijas PL1 un PL2, kuras vēlāk izmantos čuguna lējumu ražošanai ar mezglainu grafītu, tad hroma masas daļa šādā vielā nedrīkst pārsniegt 0,04%. Arī augstas kvalitātes čuguna ražošanā saskaņā ar GOST tālākai virzuļa gredzenu ražošanai mangāna saturs jāierobežo līdz 0,3%, bet hroma saturs - līdz 0,2%.
3. Ja nav īpašu pieprasījumu, tad jāizgatavo parasts otrreiz pārstrādāts un kvalitatīvs materiāls ar mangāna saturu virs 1,5%. Ja tiek ražots fosfora grupas čuguns, tad fosfora saturs ir lielāks par 2%.
4. Silīcija masas daļai tādās kategorijās kā PL1, PF1 un PVC1 jābūt lielākai par 1,2%.
5. Ļoti svarīgs punkts ir sēra saturs, kas čuguna veidos P1, P2 un PL1, PL2 ir pieļaujams ne vairāk kā 0,06%.

Pieņemšana unkvalitātes kontrole

Dokumentā ir noteikti arī preču saņemšanas un kvalitātes kontroles darbību noteikumi.

Šo materiālu var pieņemt tikai partijās. Par partiju tiek uzskatīts čuguns, kas pieder vienai un tai pašai markai, grupai, tipam un tipam un kam ir arī dokuments, kas apliecina produkta kvalitāti. Visbiežāk šādos papīros ir norādīta: preces ražojošā uzņēmuma preču zīme; tā uzņēmuma nosaukums, kas darbojas kā patērētājs; čuguna zīmols, grupa, klase un kategorija, kontroles zīmogs un vēl dažas preces.

Ja runājam par kontroles metodēm, tad šeit ir jāpārbauda pārslu kvalitāte. Šim nolūkam nav nepieciešams izmantot lupas. Lai veiktu pārslu kvalitātes kontroli, tiek izmantota metode, par kuru vienojies preces patērētājs un ražotājs. Ja partijas masa ir līdz 20 tonnām, tad no dažādām vietām tiek ņemti 10 svaru paraugi. Ja masa pārsniedz 20 tonnas, tad no čuguna virsmas jāņem 20 paraugi.

Strukturālā kvalitāte

Vērts piebilst, ka ir īpašs čuguna iedalījums tādos veidos kā: b alts, pelēks, kaļams, augstas stiprības. Sadalījums tipos tiek veikts atkarībā no materiāla struktūras.

Piemēram, b altā čuguna kategorija ir tā materiāla partija, kurā viss ogleklis ir ķīmiski saistītā stāvoklī, un tam ir arī cementīta izskats. Šīs vielas klātbūtnes dēļ čuguna krāsa kļūst b alta, tāpēc arī nosaukums.

Ja runājam par pelēko čugunu, galvenā atšķirīgā kvalitāte ir ogleklis,kas ir noformēts grafīta formā ar izliektu plākšņu vai pārslu formā. Pateicoties lielajam šo elementu skaitam, čuguna lūzumam ir pelēka krāsa. Dzelzs-oglekļa sakausējumu lielos daudzumos ražo Ķīnā, Japānā, Krievijā, Indijā, Dienvidkorejā, Ukrainā.