9. Классификация шихтовых материалов, свойства.

В качестве основы металлических шихтовых материалов используются первичные и вторичные черные и цветные ме­таллы и лигатуры.

Первичные металлы являются продукцией металлурги­ческой промышленности, получаемой из рудных материалов и поставляемой, как правило в чушках.

Вторичные металлы представляют собой лом и отходы металлов и сплавов, а также сплавы цветных металлов, вы­плавленные из лома и отходов. Вторичные черные металлы в виде лома широко используют при плавке стали' и чугуна. Вторичные цветные металлы переплавляют на специализи­рованных заводах "Вторцветмет", продукцией которых слу­жат сплавы в чушках. Иногда лом и отходы используются непосредственно на машиностроительных предприятиях, на которых имеется необходимое шихтоподготовительное и металлургическое оборудование, причем использование от­ходов дает значительный экономический эффект.

Сплавы в чушках - это практически готовые литейные сплавы. В виде готовых сплавов в чушках поставляют сле­дующие сплавы: алюминиевые литейные; сплавы магниевые; сплавы цинковые для литья под давлением; сплавы цинко^ вые антифрикционные; бронзы для художественною литья, безоловянные литейные и оловянные; латуни литейные.

Металлы вторичные черные. Это чугунный и стальной лом, стружка стальная и чугунная, обрезь и т.п. Классифика­ция вторичных металлов представлена на рис. 12. Они под­разделяются па две категории (А - углеродистые и Б - легиро­ванные), на два класса (стальные и чугунные) и на несколько видов. Вид определяется физическим состоянием и показате­лями качества: кусковые, прессованные, стружка; габарит­ные, негабаритные и т.д. (см.рис.12). Вторичные металлы вне класса при плавке в литейном производстве не используют.

Легированные лом и отходы делят на 67 групп по составу.

Ферросплавы. Это обширная группа металлических шихтовых материалов включает сплавы Ре с одним или несколькими легирующими элементами. Основной леги­рующий элемент обычно приводится в названии (ферроси­лиций; ферромарганец; феррохром и т.д.).

Ферромарганец разделяют на низкоуглеродистый (0,5 % С), среднеуглеродистый (1-2 % С) и высокоуглеродис­тый (7 % С). Низкоуглеродистый и среднеуглеродистый фер­ромарганец содержит 85 % Мn (кроме как ФМн2 в кото­ром 75 % Мn). В низкоуглеродистом ферромарганце среднее содержание углерода показано я цифровом обозначении марки (например, ФМн 1,5. содержит 1,5 % С). Среднее со­держание марганца в высокоуглеродистом ферромарганце показано в цифровом обозначении марки (например, ФМн75 содержит 75 % Мn). В маркировке ферромарганца буква А означает пониженное содержание фосфора (например, ФМn78А содержит 0,05 % Р), буква К. - пониженное содер­жание кремния (до 1 % 31), С - повышенное содержание кремния (например, ФМн75АС6 содержит 6 % Si). Феррохром подразделяют на низкоуглеродистый (0,01-0,5 % С), среднеуглеродистый (1-4 % С), высокоуглеродистый (6,5-8 % С) и азотированный (1-6 % N), в маркировку которо­го введено буквенное обозначение Н. Во всех марках ферро­хрома содержание хрома оставляет 60-68 %. В маркировке низкоуглеродистого, среднеуглеродистого, и высокоуглеро­дистого феррохрома цифры показывают содержание углерода (например, ФХ006А содержит 0,06 % С), а в маркировке азотированного феррохрома - содержание азота (например, ФХН200А содержит 2 % N). Содержание кремния в ферро­хроме находится > пределах 0,8-2 %. Буква С в маркировке указывает на повышенное содержание кремния (например, ФХ800СА содержит 10 % 81), а буквы А и Б - па различие в содержании фосфора.

Ферросилиций выпускают одиннадцати марок. В мар­кировке цифры показывают среднее-содержание кремния в ферросилиции (например, ФС45 содержит 41-47 % Si).

Ферротитан выпускают двенадцати марок с содержани­ем титана не менее 20 % (ФТн20А) - 68 % (ФТн68). В марки­ровке ферротитана буквы А и Б указывают на различие в содержаний фосфора.

Ферровольфрам выпускают шести марок с содержани­ем вольфрама не менее 65 % (ФВ65) - 80 % (ФВ 80а). Буква а в марке показывает на присутствие алюминия в ферроволь­фраме.

Ферробор выпускают семи марок с содержанием бора не менее 6 % (ФБ6) и 20 % (ФБ20).

Ферросиликохром выпускают шести марок с содержа­нием хрома не менее 28 % (ФСХ48) - 55 % (ФСХ13). В марках ферросиликохрома цифры показывают среднее содержание кремния.

Ферромолибден выпускают пяти марок (от ФМо$2 до ФМобО) с содержанием молибдена в пределах 52-60 %.

Ферросплавы используют для корректировки шихты, легирования и модифицирования чугуна и стали.

Металлы цветные первичные. Эти шихтовые материа­лы поставляют в соответствии с ГОСТами и ТУ в виде чу­шек, слитков, гранул; маркируют обычно в зависимости от степени чистоты. Алюминий первичный в чушках особой чистоты обозначается А999 (99,99 % А1), высокой чистоты - А995 (99,995 % А1) и т.д. до. А95, технической чистоты - А85 и т.д. до АО (99 % А1).В чушках первичной плавки, поставляют также силумин, содержащий 10-13 % Si. Цифры после букв обозначают степень чистоты от примесей.

Лом и отходы цветных металлов и сплавов. Их класси­фицируют по наименованиям металлов. Лом и отходы цветных металлов и сплавов по физическим признакам подразделяют на классы, по химическому составу - на груп­пы и марки сплавов, по показателям качества - на сорта. На­пример, алюминий и алюминиевые сплавы составляют три класса: А - лом и кусковые отходы, Б - стружка, Г -прочие отходы. Каждая из десяти групп (I - X) характеризуется определенным химическим составом (I - алюминий чистый примесей не более 1 %, II - сплавы алюминиевые деформи­руемые с низким (до 0,8 %) содержанием магния и т.д.). В характеристике каждой группы оговариваются марки сплава например, группа III включает марки Д12, Д16, Лмг! и Д16П. В-характеристике сортов указывается состояние спла­ва (кусковой лом, проволока, обрезь труб, листов и тГп.), а также засоренность другими металлами.

Физические характеристики шихтовых материалов. При плавке литейных сплавов важное значение имеет не только химический состав компонентов шихты, но и их температура плавления, плотность, удельная поверхность и на сыпная плотность. Данные о насыпной плотности используются для опре­деления объема рабочего пространства, занимаемого шихтой в плавильной печи, для расчета загрузочных устройств и т.п.

Компоненты шихты могут иметь удельную поверхность, отличающуюся на один-два порядка, что оказывает влияние на угар элементов. Большую удельную поверхность имеют стружка и мелкий лом, поэтому при плавке необходи­мо принимать меры к тому, чтобы избежать чрезмерного их окисления..