Pik demir: teknik özellikler

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Pik demirin değerlendirilmesine devam etmek için, bu ürünün genel bileşimini ve niteliklerini anlamak gerekir. Bu nedenle, dökme demir, demir, karbon ve diğer bazı safsızlıklar gibi bir malzemeden oluşan bir alaşım olarak adlandırılır.

Dökme demirin genel açıklaması

Dökme demiri eritmek için kullanılan safsızlıklara bağlı olarak özellikleri de değişir. Ancak, her durumda desteklenmesi gereken bazı özellikler vardır. Bunlardan biri, bileşimdeki karbonun kütle oranıdır. Bu parametre en az %2.14 olmalıdır. Karbon içeriği daha düşükse, artık dökme demir değil çeliktir. Burada, sıradan dökme demirin üretilmediğini anlamak önemlidir. Bu malzemeyi elde etme sürecinde, işlemin sonunda dökümhane veya pik demire ayırmanın gerçekleştiğine göre her zaman iki tür katkı maddesi eklenir. Bu hammaddenin özelliklerinden biri de erimesi için gereken sıcaklığın çeliğe göre 250-300 derece daha yüksek olmasıdır. Bu maddeyi eritmek için 1200 °C'lik bir sıcaklık gereklidir.

Nasıl alınırdökme demir?

Burada, pik demir veya sıradan üretimin hemen hemen aynı olduğunu belirtmekte fayda var - bunlar neredeyse aynı süreçler ve bu nedenle her ikisini de tanımlamanın bir anlamı yok. Yalnızca genel eritme teknolojisini düşünün.

Yani, bu maddeyi elde etmek için çok fazla kaynak harcamanız gerekiyor. Ana çalışma hammaddeleri kok ve sudur. Bir ton pik demiri eritebilmek için yaklaşık 550 kg kok veya yaklaşık 900 litre su almanız gerekir. Tüketimi tamamen demir yüzdesine bağlı olduğundan, her parti için işleme için harcanacak cevher miktarını tam olarak belirlemek mümkün değildir. Ancak, ekonomi açısından bakarsanız, kesinlikle herhangi bir cevher kullanmak kârsızdır. Bu nedenle bileşiminde %70 ve daha fazla demir içeren hammaddeler kullanılmaktadır. Eritme işleminden önce cevherin zenginleştirildiğini ve ancak yüksek fırına girdikten sonra demir üretme sürecinin içlerinde gerçekleştiğini belirtmek de önemlidir. Elektrikli fırınlar, toplam malzeme miktarının sadece %2'sini kokladı.

İlk aşama

Bütün eritme süreci birbiriyle bağlantılı birkaç aşamaya ayrılmıştır.

İşlem, cevherin manyetik demir cevheri içeren fırının fırınına yüklenmesiyle başlar. Ek olarak, sulu demir oksit veya bunun bir tuzunu içeren bir cevher kullanılabilir. Çalışan mineralin yüklenmesi ile birlikte kok kömürü de fırına yüklenir. Ana görevleri yüksek sıcaklıkları korumaktır. Cevheri daha hızlı eritmek veÜtüye erişin, akı fırına gönderilir. Katalizör olan madde cevherin daha hızlı çürümesine katkıda bulunur.

Burada, fırına yüklenmeden önce cevherin genellikle kırma, yıkama, kurutma işlemlerinden geçtiğini not etmek önemlidir. Tüm bu adımlar, fazla safsızlıkların giderilmesine ve ayrıca erime hızının artmasına katkıda bulunur.

İkinci aşama

Pik demir eritmenin ikinci aşaması, gerekli tüm malzemeler yüksek fırına yüklendiğinde başlar. Kokuyu ısıtan, cevheri ısıtan brülörler çalıştırılır. Kok ısıtıldığında, içinden geçen havaya karbon salmaya başladığını, oksijenle reaksiyona girdiğini ve bir oksit oluşturduğunu bilmek önemlidir. Bu uçucu madde, geri kazanım süreçlerinde aktif rol alır. Ancak bu işlem fırın içinde hava kaldığı sürece devam eder. Yüksek fırın içinde ne kadar fazla gaz olursa, bu etki o kadar zayıflar ve zamanla tamamen durur. Bu an geldiğinde, fırının içinde bulunan tüm gaz, ünitenin içindeki yüksek sıcaklığı korumak için dışarı çıkar.

Erimiş madde ile tüm fazla karbon karışımları, dökme demir oluşturan demir tarafından emilir. Eritme işlemi sırasında erimeyen tüm elementler çıkarıldığı yerden yüzeye çıkar. Bu saflaştırma işlemi tamamlandıktan sonra, erimiş hammaddeye çeşitli katkı maddelerinin eklendiği bir zaman gelir. Sonuç olarak ne tür bir dökme demir ortaya çıkacakne tür katkı maddeleri kullanılacaktır.

Hangi pik ütüler?

Dönüştürme maddesini daha ayrıntılı olarak ele alırsak, birkaç ayırt edici özelliği not edebiliriz. İlk olarak, bileşimdeki manganez ve silikon içeriği çok daha düşüktür ve ikincisi, oksijen dönüştürücü yöntemi kullanılarak çelik üretmek için kullanılır. Dökme demir hakkında konuşursak, çok çeşitli ürünlerin üretimi için kullanılır. Bu gruba ait tüm materyallerin birkaç türe ayrıldığını da burada belirtmek önemlidir.

Ayrıca, bileşimine bağlı olarak pik demirin sınıflara ayrıldığını bilmelisiniz:

• P1 ve P2, ortak bir yeniden işleme maddesinin işaretleridir;
• PF1, PF2 ve PF3 fosforlu hammaddelerdir;
• PVK1, PVK2 ve PVK3 bir grup yüksek kaliteli dökme demirdir;
• Pik demir PL 1 ve PL2, dökümhane üretimi ile ilgili bir malzeme kategorisidir.

Örnek olarak, hammaddelerdeki bu maddelerin içeriğini ortalama bir kalite indeksi ile ele alabiliriz. Si içeriği %0.2 ila %0.9 arasındadır, Mn %0.5 ila 1.5 arasındadır, P %0.3'ten fazla değildir, S %0.06'dan fazla değildir.

Kimyasal bileşimin özellikleri

Şartnamelerin gerektirdiği kimyasal bileşimi düşünürsek, önemli bir özelliğe dikkat etmeliyiz. Pik demirin temel amacı eritilerek çeliğe dönüştürülmektir ve bu nedenle kalite ve bileşim gereksinimleri çelik üretim süreçleri tarafından belirlenir.

Bu teknolojik sürecin zayıf yönlerinden biri,kükürt gibi bir kirlilikle baş edemediğini. Ve dökme demir ve çelik arasındaki temel fark karbon içeriği olduğundan, yapılması gereken ana görevin karbonun bileşimden çıkarılması olduğu ortaya çıkıyor. Bu amaca ulaşmak için kimyasal bileşimin oksidasyon işleminin gerçekleşmesine izin vermesi gerekir. Pik demirden çıkarılması karbonun oksidasyonu yoluyla olur.

Ancak, burada karbon oksitlendiğinde diğer safsızlıkların da etkileneceğini anlamak gerekir - silikon, manganez ve daha az ölçüde demir -. Bu işlem sırasında elde edilen maddelere oksit denir ve daha sonra cüruf deşarjına aktarılır. Böyle bir endüstrinin son ürünü demirli cüruftur - bunlar, kükürtün bileşimden çıkarılmasını önemli ölçüde zorlaştıran yüksek demir içeriğine sahip atıklardır. Bu nedenle, pik demirin bileşiminde S elementinin kütle oranı minimum olmalıdır.

Diğer cihazlarda geri dönüşüm

Dökme demirin çeliğe işlenme yöntemine bağlı olarak, bileşim için farklı özellikler sunulacaktır.

Oksijen dönüştürücü cihaz kullanarak fosfor gibi safsızlıklardan kurtulabilirsiniz. Bu elementin kütle oranı ne kadar yüksek olursa, hammaddelerin soğuk kırılganlığı (düşük sıcaklıklarda çatlama) o kadar yüksek olur.

Örneğin, açık ocaklı fırınları ele alırsak, dökme demiri eriterek hemen hemen her tür çeliğe dönüştürebilirler. Bununla birlikte, fosfor ve silikonun nicel içeriğini izlemek önemlidir. NasılBu elementlerin kütle oranı ne kadar yüksek olursa, yeniden işleme süreci o kadar pahalı olacaktır. Ayrıca, işi tamamlamak için gereken süre büyük ölçüde artar. Bu nedenle malzemenin bileşimindeki içerikleri teknik belgelere göre ortalama değerleri geçmemelidir. Pik demirdeki manganez içeriğinin sınırlı olmadığına dikkat edilmelidir. Bunun nedeni, kükürtün uzaklaştırılmasıyla ilgili işlemlere katkıda bulunmasıdır.

Pik demir, içindeki silikon içeriğinin %1,2'ye kadar daha yüksek olmasıyla karakterize edilir.

Devlet standardı

Diğer endüstriyel malzemelerde olduğu gibi, dökme demir de devlet standardında açıklanan katı kurallara göre üretilmelidir. Pik demir için GOST 805-95, oluşturulması gereken tüm teknik koşulları belirler. Her bir gruptaki tüm kimyasal elementlerin nicel içeriği düzenlenir.

GOST teknik gereksinimleri

Belgeler, her durumda uyulması gereken noktaları belirtir ve tüketici tarafından üretici ile yapılan bir anlaşma kapsamında belirlenenler vardır.

İlk kategori aşağıdaki kuralları içerir:

1. PL1 ve PL2 ile ilgili pik demir kaliteleri, bileşimdeki karbonun kütle fraksiyonunun zorunlu gösterimi ile işleme sahalarına teslim edilmelidir.
2. Pik demir bakır içeren cevherlerden eritilirse, bu elementin kütle oranı sonuçta %0.3'ü geçmemelidir.
3. Bu malzemenin üretimi şurada gerçekleştirilmektedir:külçeler, tutam olmadan, maksimum bir tutam veya iki tutam. Sıkma yerlerinde külçenin (külçe) kalınlığı 50 mm'yi geçmemelidir.
4. Bir domuzun kütlesi şu değerleri geçmemelidir: 18, 30, 45, 55 kilogram.
5. Bu ünitelerin yüzeyinde herhangi bir cüruf kalıntısı olmamalıdır.

Müşteri Gereksinimleri

GOST 805, pik demir için, tüketicinin üreticiden sipariş verirken belirleme hakkına sahip olduğu çeşitli teknik gereksinimleri de düzenler. Bunlar aşağıdaki öğeleri içerir:

1. PL1 ve PL2 ile ilgili pik demir kaliteleri, bileşimde %4 ila %4,5 dahil olmak üzere kütlesel karbon oranı ile üretilmelidir.
2. Daha sonra küresel grafitli dökme demirden dökümlerin üretimi için kullanılacak olan aynı PL1 ve PL2 derecelerini düşünürsek, böyle bir maddedeki kromun kütle oranı %0.04'ü geçmemelidir. Ayrıca, GOST'a göre yüksek kaliteli pik demir üretiminde, daha ileri piston segmanları üretimi için manganez içeriği %0,3 ve krom içeriği %0,2 ile sınırlandırılmalıdır.
3. Özel bir istek yoksa, manganez içeriği %1,5'ten fazla olan sıradan geri dönüştürülmüş ve yüksek kaliteli malzemeden yapılmalıdır. Fosfor grubundan pik demir üretilirse, fosfor içeriği %2'den fazladır.
4. PL1, PF1 ve PVC1 gibi derecelerde silikonun kütle oranı %1,2'den fazla olmalıdır.
5. Çok önemli bir nokta, dökme demir P1, P2 ve PL1, PL2 türlerinde %0,06'dan fazla izin verilmeyen kükürt içeriğidir.

Kabul vekalite kontrol

Belge ayrıca mal kabulü ve kalite kontrol işlemlerine ilişkin kuralları da belirler.

Bu malzeme yalnızca toplu olarak kabul edilebilir. Bir parti, aynı marka, grup, tip ve tipe ait olan ve ayrıca ürünün kalitesini teyit eden bir belgeye sahip olan dökme demir olarak kabul edilir. Çoğu zaman, bu tür belgeler şunları gösterir: ürünü üreten işletmenin ticari markası; tüketici olarak hareket eden işletmenin adı; marka, grup, sınıf ve dökme demir kategorisi, kontrol damgası ve birkaç ürün daha.

Kontrol yöntemleri hakkında konuşursak, o zaman burada pulların kalitesini kontrol etmek gerekir. Bunun için büyüteç kullanmak gerekli değildir. Pulların kalite kontrolünün yapılabilmesi için, ürünün tüketicisi ile üretici arasında mutabık kalınan yöntem kullanılmaktadır. Partinin kütlesi 20 tona kadar ise, farklı yerlerden 10 adet terazi numunesi alınır. Kütle 20 tonu aşarsa, dökme demirin yüzeyinden 20 numune alınmalıdır.

Yapısal kalite

Beyaz, gri, dövülebilir, yüksek mukavemetli gibi türlere özel bir dökme demir bölümü olduğunu eklemeye değer. Türlere ayırma, malzemenin yapısına bağlı olarak gerçekleştirilir.

Örneğin, beyaz dökme demir kategorisi, tüm karbonun kimyasal olarak bağlı durumda olduğu ve aynı zamanda sementit görünümüne sahip olduğu malzeme partisidir. Bu maddenin varlığı nedeniyle, dökme demirin rengi beyaza döner, bu nedenle adı.

Gri dökme demir hakkında konuşursak, burada ana ayırt edici kalite karbondur,kavisli plakalar veya pullar şeklinde grafit şeklinde sunulur. Bu elementlerin çok sayıda olması nedeniyle, dökme demirin kırılması gri bir renge sahiptir. Çin, Japonya, Rusya, Hindistan, Güney Kore, Ukrayna'da büyük miktarlarda bir demir-karbon alaşımı üretilmektedir.