17. Производство чугуна: сырье, оборудование, сущность доменного процесса.

Для получения чугуна используют красные, бурые и магнитные железняки (окислы) и железный штат (карбонат). Чугун – сплав железа с углеродом, в котором углерода более 2,14%. Чугуны это сплавы в которых имеется эвтектика. По сравнению со сталями в чугунах температура конца кристаллизации постоянна и составляет 1147 градусов. Низкая температура кристаллизации и хорошая жидкотекучесть чугуна позволили использовать чугуны в качестве одного из литейных сплавов. 94% всех металлов на земле черные, 74% металлов в машиностроении черные.

Железная руда- бывают богатые (от 20%) и бедные.

Компоненты сырья:

Жел. руда (оксиды и пустые породы, железняки)

Топливо (кокс, природный газ, мазут)

Флюс (собрали вредные примеси: серу, фосфор) ; ошлакование пустых пород: известняк

Воздух CaCO3 и MnCO3

Чугун выплавляют в доменных печах. Доменная печь представляет собой башню высотой примерно 36 метров, состоящую из двух усеченных конусов, прикасающихся широкими основаниями к невысокому цилиндру.

Доменный процесс работает по принципу противотока. Шихтовые материалы, состоящие из металлизованных окатышей, кокса и флюса постепенно опускаются вниз, а навстречу им движется поток газов, образующихся при сгорании топлива. Сущность доменного процесса состоит в восстановлении железа из оксидов в руде, науглероживании железа и ошлаковании пустой породы. Эти процессы требуют определенных весовых соотношений между рудой, флюсами, топливом и кислородом дутья, а также соответствующих температур. Сверху поступает шихта, снизу воздух, тем самым горит кокс, плавится руда.

18. Продукты доменного производства, классификация и маркировка товарных чугунов

В домне получают чугуны разного состава и назначения. По назначению чугуны разделяют на литейные(20%) (их используют для изготовления чугунного литья) и передельные (из которых затем выплавляют сталь). В некоторых доменных печах выплавляют доменные для легирования стали кремнием и марганцем. Но основный продукт современных доменных печей – передельный чугун (около 80% выхода). Продуктами доменной плавки является доменный газ, который используется в качестве топлива для нагрева воздухонагревателей доменных печей, водяных и паровых котлов, доменный шлак его широко применяют в строительстве в изготовлении щебенки, шлаковой ваты, ферросплавы - сплавы железа с кремнием, хромом и другими металлами, используемые в дальнейшем для легирования сталей в процессе их выплавки.

По назначению:

1). Серые - с высокими механическими свойствами, применяются для производства станин станков и другого оборудования, зубчатых колёс, корпусов и т.п. Маркируются СЧ -18-36 число, показывающее предел прочности на разрыв.

2). Ковкие - с лучшими механическими свойствами. Используются для изготовления деталей сельскохозяйственных машин, тракторов; обозначаются: КЧ – 40-1,5 число, показывающее предел прочности на разрыв, второе число - относительное удлинение, например КЧ 30-5(чугун ковать нельзя).

3). Высокопрочные - с добавлением различных присадок - модификаторов – марганец, что повышает их прочность и качество; маркируются ВЧ60-3.

4). Спец чугуны, легированные другими металлами.

Чугуны широко экспортируются в среднем 166230 т в месяц.