ברזל חזיר: מפרטים

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

כדי להמשיך לשיקול של ברזל חזיר, יש צורך להבין את ההרכב הכללי של מוצר זה ואת איכויותיו. אז ברזל יצוק נקרא סגסוגת, המורכבת מחומר כמו ברזל, פחמן ועוד כמה זיהומים אחרים.

תיאור כללי של ברזל יצוק

בהתאם לזיהומים המשמשים להמסת ברזל יצוק, גם תכונותיו משתנות. עם זאת, יש כמה תכונות שצריך לתמוך בכל מקרה. אחד מהם הוא חלק המסה של פחמן בהרכב. פרמטר זה חייב להיות לפחות 2.14%. אם תכולת הפחמן נמוכה יותר, אז זה כבר לא ברזל יצוק, אלא פלדה. חשוב להבין כאן שככזה לא מייצרים ברזל יצוק רגיל. בתהליך השגת חומר זה תמיד מוסיפים בסיום הפעולה שני סוגי תוספים, לפיהם מתבצעת ההפרדה ליציקה או ברזל חזיר. אחת התכונות של חומר גלם זה טמונה גם בעובדה שהטמפרטורה הנדרשת להמסתו גבוהה ב-250-300 מעלות מאשר לפלדה. כדי להמיס את החומר הזה, נדרשת טמפרטורה של 1200 מעלות צלזיוס.

איך לקבלברזל יצוק?

כאן מיד ראוי לציין שייצור של ברזל חזיר או רגיל - אלה תהליכים כמעט זהים, ולכן אין טעם לתאר את שניהם. שקול רק את הטכנולוגיה הכללית של התכה.

אז, כדי להשיג את החומר הזה, אתה צריך להשקיע הרבה משאבים. חומרי הגלם העיקריים לעבודה הם קולה ומים. כדי להצליח להריח טונה של ברזל חזיר, צריך לקחת כ-550 ק ג קולה או כ-900 ליטר מים. לא ניתן לקבוע במדויק את כמות העפרות שתוקדש לעיבוד עבור כל אצווה, שכן צריכתה תלויה לחלוטין באחוז הברזל. עם זאת, זה לא משתלם להשתמש לחלוטין בכל עפרה, אם אתה מסתכל מנקודת המבט של הכלכלה. מסיבה זו משתמשים בחומרי גלם המכילים מ-70% ברזל בהרכבם ועוד. עוד חשוב לציין שלפני ההתכה העפרה מועשרת ורק לאחר כניסתה לכבשן הפיצוץ מתרחש בהן תהליך הפקת הברזל. תנורים חשמליים הריחו רק 2% מכמות החומר הכוללת.

שלב ראשון

כל תהליך ההיתוך מחולק לכמה שלבים מחוברים.

ההליך מתחיל בכך שמעמיסים עפרות לכבשן הכבשן, המכיל עפרות ברזל מגנטיות. בנוסף, ניתן להשתמש בעפרה המכילה תחמוצת ברזל מיובשת או מלח שלה. יחד עם העמסת המינרל הפועל, מועמסים לכבשן גם פחמי קוקוס. המשימה העיקרית שלהם היא לשמור על טמפרטורות גבוהות. על מנת להמיס את העפרה מהר יותר ולקבל גישה לברזל, השטף נשלח לכבשן. החומר המהווה זרז תורם להתפרקות המהירה יותר של העפרה.

חשוב לציין כאן שלפני העמסה לכבשן, העפרה עוברת בדרך כלל תהליך של ריסוק, כביסה, ייבוש. כל השלבים הללו תורמים להסרת זיהומים עודפים, כמו גם להגברת מהירות ההיתוך.

שלב שני

השלב השני של התכת ברזל חזיר מתחיל כאשר כל החומרים הדרושים הועמסו לתוך תנור הפיצוץ. מפעילים את המבערים שמחממים את הקולה שמחמם את העפרה. חשוב לדעת שבחימום הקולה מתחיל לפלוט פחמן לאוויר, שעובר דרכו, מגיב עם חמצן ויוצר תחמוצת. חומר נדיף זה לוקח חלק פעיל בתהליכי ההחלמה. עם זאת, תהליך זה ממשיך רק כל עוד האוויר נשאר בכבשן. ככל שיש יותר גז בתוך תנור הפיצוץ, כך האפקט הזה חלש, ועם הזמן הוא נפסק לחלוטין. כאשר הרגע הזה מגיע, כל הגז הקיים בתוך התנור יוצא כדי לשמור על טמפרטורה גבוהה בתוך היחידה.

כל הפחמן העודף מתערבב עם החומר המותך, נספג בברזל, שיוצר ברזל יצוק. כל האלמנטים שלא נמסו במהלך תהליך ההיתוך צפים אל פני השטח, משם הם מוסרים. לאחר השלמת תהליך הטיהור הזה, מגיע הזמן שבו מוסיפים תוספים שונים לחומר הגלם המותך. איזה סוג של ברזל יצוק יתברר כתוצאה מכך תלויבאיזה סוג של תוספים ייעשה שימוש.

איזה מגהץ חזיר?

אם ניקח בחשבון את חומר ההמרה ביתר פירוט, נוכל לציין כמה איכויות ייחודיות. ראשית, תכולת המנגן והסיליקון בהרכב נמוכה בהרבה, ושנית, היא משמשת לייצור פלדה בשיטת ממיר חמצן. אם אנחנו מדברים על ברזל יצוק, אז זה משמש לייצור של מגוון רחב של מוצרים. חשוב גם לציין כאן שכל החומר השייך לקבוצה זו מחולק למספר סוגים.

יתרה מזאת, עליך לדעת שבהתאם להרכבו, ברזל חזיר מחולק למחלקות:

• P1 ו-P2 הם הסימונים של חומר עיבוד מחודש נפוץ;
• PF1, PF2 ו-PF3 הם חומרי גלם זרחניים;
• PVK1, PVK2 ו-PVK3 הם קבוצה של ברזל יצוק באיכות גבוהה;
• ברזל חזיר PL 1 ו-PL2 היא קטגוריה של חומרים הקשורים לייצור יציקה.

לדוגמה, אנו יכולים לשקול את התוכן של חומרים אלה בחומרי גלם עם מדד איכות ממוצע. התוכן של Si הוא בין 0.2 ל-0.9%, Mn הוא בין 0.5 ל-1.5%, P הוא לא יותר מ-0.3%, S הוא לא יותר מ-0.06%.

תכונות של ההרכב הכימי

אם ניקח בחשבון את ההרכב הכימי הנדרש לפי המפרטים, יש לשים לב לתכונה חשובה. המטרה העיקרית של ברזל חזיר היא להתיך לפלדה, ולכן הדרישות לאיכותו ולהרכבו נקבעות על ידי תהליכי ייצור פלדה.

אחת החולשות של התהליך הטכנולוגי הזה הייתהשאינו מסוגל להתמודד עם טומאה כמו גופרית. ומכיוון שההבדל העיקרי בין ברזל יצוק לפלדה הוא תכולת הפחמן, מתברר שהמשימה העיקרית שיש לבצע היא סילוק הפחמן מההרכב. על מנת להשיג מטרה זו יש צורך שההרכב הכימי יאפשר את תהליך החמצון. באמצעות חמצון הפחמן הוא מוסר מברזל חזיר.

עם זאת, כאן צריך להבין שכאשר פחמן מתחמצן, יושפעו גם זיהומים אחרים - סיליקון, מנגן, ובמידה פחותה - ברזל. החומרים המתקבלים בתהליך זה נקראים תחמוצות, ולאחר מכן הם מועברים לפריקת הסיגים. התוצר הסופי של תעשייה כזו הוא סיגים ברזליים - אלו הן פסולת עם תכולת ברזל גבוהה, אשר מסבכות באופן משמעותי את הסרת הגופרית מההרכב. מסיבה זו, חלק המסה של יסוד S צריך להיות מינימלי בהרכב של ברזל חזיר.

מיחזור במכשירים אחרים

בהתאם לשיטה שבה עבד ברזל יצוק לפלדה, יוצגו מפרטים שונים להרכב.

באמצעות מכשיר ממיר חמצן, תוכלו להיפטר מזיהומים כמו זרחן. ככל שחלק המסה של יסוד זה גבוה יותר, כך שבריריותם הקרה של חומרי הגלם גבוהה יותר (פיצוח בטמפרטורות נמוכות).

אם ניקח, למשל, תנורים עם אח פתוח, הם יכולים להמיס ברזל יצוק כמעט לכל סוג של פלדה. עם זאת, חשוב לעקוב אחר התוכן הכמותי של זרחן וסיליקון. אֵיךככל שחלק המסה של אלמנטים אלה גבוה יותר, תהליך העיבוד החוזר יהיה יקר יותר. בנוסף, הזמן הנדרש להשלמת העבודה גדל מאוד. מסיבה זו, התוכן שלהם בהרכב החומר לא יעלה על הערכים הממוצעים על פי התיעוד הטכני. יש לציין כי תכולת המנגן בברזל חזיר אינה מוגבלת. זאת בשל העובדה שהוא תורם לתהליכים הקשורים להסרה של גופרית.

ברזל חזיר מאופיין בכך שתכולת הסיליקון בו גבוהה יותר - עד 1.2%.

מדינת תקן

כפי שקורה בחומרים תעשייתיים אחרים, ברזל יצוק חייב להיות מיוצר על פי כללים מחמירים, המתוארים בתקן המדינה. עבור ברזל חזיר, GOST 805-95 קובע את כל התנאים הטכניים שלפיהם יש ליצור אותו. התוכן הכמותי של כל היסודות הכימיים בכל אחת מהקבוצות מוסדר.

דרישות טכניות של GOST

התיעוד מציין את הנקודות שיש להקפיד עליהן בכל מקרה, ויש כאלה שנקבעו על ידי הצרכן בהסכם עם היצרן.

הקטגוריה הראשונה כוללת את הכללים הבאים:

1. ציוני ברזל חזיר הקשורים ל-PL1 ו-PL2 חייבים להיות מסופקים לאתרי עיבוד עם ציון חובה של חלק המסה של הפחמן בהרכב.
2. אם מתיך ברזל חזיר מעפרות נושאות נחושת, אזי שבריר המסה של יסוד זה לא יעלה בסופו של דבר על 0.3%.
3. ייצור החומר הזה מתבצע במטיל, ללא צביטה, עם צביטה אחת או שתי צביטה מקסימום. במקומות של צביטה, עובי המטיל (מטיל) לא יעלה על 50 מ"מ.
4. מסה של חזיר לא תעלה על ערכים כמו: 18, 30, 45, 55 קילוגרמים.
5. לא אמורות להיות שאריות סיגים על פני השטח של יחידות אלה.

דרישות הלקוח

GOST 805 לברזל חזיר מסדיר גם מספר דרישות טכניות שיש לצרכן הזכות לקבוע בהזמנה מהיצרן. אלה כוללים את הפריטים הבאים:

1. ציוני ברזל חזיר הקשורים ל-PL1 ו-PL2 חייבים להיות מיוצרים עם חלק מסה של פחמן בהרכב של 4 עד 4.5% כולל.
2. אם ניקח בחשבון את אותן דרגות PL1 ו-PL2, שישמשו לאחר מכן לייצור יציקות מברזל יצוק עם גרפיט נודולרי, אזי שבריר המסה של כרום בחומר כזה לא יעלה על 0.04%. כמו כן, בייצור ברזל חזיר איכותי לפי GOST, לייצור נוסף של טבעות בוכנה, יש להגביל את תכולת המנגן ל-0.3%, וכרום ל-0.2%.
3. אם אין בקשות מיוחדות, אז יש לייצר חומר ממוחזר רגיל ואיכותי עם תכולת מנגן של יותר מ-1.5%. אם מיוצר ברזל חזיר מקבוצת הזרחן, תכולת הזרחן היא יותר מ-2%.
4. שבריר המסה של סיליקון בדרגות כמו PL1, PF1 ו-PVC1 צריך להיות יותר מ-1.2%.
5. נקודה חשובה מאוד היא תכולת הגופרית, המותרת לא יותר מ-0.06% בסוגי ברזל יצוק P1, P2 ו-PL1, PL2.

קבלה ובקרת איכות

המסמך מפרט גם את הכללים לקבלת סחורות ופעולות בקרת איכות.

ניתן לקבל חומר זה רק בקבוצות. אצווה נחשבת ליציקת ברזל השייכת לאותו מותג, קבוצה, סוג וסוג, וכן בעלת מסמך המאשר את איכות המוצר. לרוב, ניירות כאלה מציינים: הסימן המסחרי של המיזם שייצר את המוצר; שם המיזם הפועל כצרכן; מותג, קבוצה, מחלקה וקטגוריה של ברזל יצוק, חותמת בקרה ועוד כמה פריטים.

אם מדברים על שיטות בקרה, אז כאן יש צורך לבדוק את איכות הפתיתים. אין צורך להשתמש במגדילים לשם כך. לצורך ביצוע בקרת האיכות הנוגעת לפתיתים, נעשה שימוש בשיטה שסוכמה בין צרכן המוצר ליצרן. אם המסה של המנה היא עד 20 טון, אזי נלקחות 10 דגימות של קשקשים ממקומות שונים. אם המסה עולה על 20 טון, אזי יש לקחת 20 דגימות מפני השטח של הברזל היצוק.

איכות מבנית

כדאי להוסיף שיש חלוקה מיוחדת של ברזל יצוק לסוגים כמו: לבן, אפור, גמיש, בעל חוזק גבוה. החלוקה לסוגים מתבצעת בהתאם למבנה החומר.

לדוגמה, הקטגוריה של ברזל יצוק לבן היא אותה אצווה של חומר שבה כל הפחמן נמצא במצב קשור כימית, ויש לו גם מראה של צמנטיט. בשל נוכחותו של חומר זה, צבעו של ברזל יצוק הופך ללבן, ומכאן השם.

אם אנחנו מדברים על ברזל יצוק אפור, כאן האיכות הבולטת העיקרית היא פחמן,אשר מוצג בצורה של גרפיט עם צורה של צלחות מעוקלות או פתיתים. בשל המספר הגדול של אלמנטים אלה, לשבר של ברזל יצוק יש צבע אפור. סגסוגת ברזל-פחמן מיוצרת בכמויות גדולות בסין, יפן, רוסיה, הודו, דרום קוריאה, אוקראינה.