Fontă: specificații

Pentru a trece la luarea în considerare a fontei, este necesar să se înțeleagă compoziția generală a acestui produs și calitățile acestuia. Astfel, un aliaj se numește fontă, care constă dintr-un material precum fierul, carbonul și alte câteva impurități.

Descrierea generală a fontei

În funcție de impuritățile utilizate pentru topirea fontei, proprietățile sale se schimbă și ele. Cu toate acestea, există acele caracteristici care ar trebui acceptate în orice caz. Una dintre ele este fracția de masă a carbonului din compoziție. Acest parametru nu trebuie să fie mai mic de 2,14%. Dacă indicatorul de conținut de carbon este mai mic, atunci nu este din fontă, ci din oțel. Aici este important să înțelegeți că, așa cum nu este produs un astfel de fontă obișnuită. În procesul de obținere a acestui material, la sfârșitul operației se adaugă întotdeauna aditivi de două feluri, prin care se împarte turnarea sau fonta. Una dintre particularitățile acestei materii prime constă, de asemenea, în faptul că temperatura necesară topirii acesteia este cu 250-300 grade mai mare decât cea pentru oțel. Pentru a topi această substanță, este necesară o temperatură de 1200 ° C.

Cum se obține fonta?

Trebuie remarcat de îndată că producția de fontă sau fontă convențională este aproape identică și, prin urmare, este inutil să se descrie ambele. Luați în considerare numai tehnologia generală de topire.

Deci, pentru a obține această substanță, trebuie să cheltuiți o mulțime de resurse. Principalul material de lucru este cocsul și apa. Pentru a reuși să topiți o tonă de fontă, trebuie să luați aproximativ 550 kg de cocs sau aproximativ 900 de litri de apă. Cantitatea de minereu care va fi cheltuită pentru prelucrare nu poate fi determinată exact pentru fiecare lot, deoarece consumul său depinde în întregime de procentul de fier. Cu toate acestea, este neprofitabil să folosiți orice minereu, dacă priviți din punctul de vedere al economiei. Din acest motiv, se folosesc materii prime care conțin în compoziție și peste 70% din fier. De asemenea, este important de menționat că, înainte de topire, minereul este îmbogățit și numai după ce acesta intră în furnal, procesele de obținere a fontei devin în aceste procese. Cuptoarele electrice amestecă numai 2% din cantitatea totală de materiale.

Prima etapă

Întregul proces de topire este împărțit în mai multe etape, interconectate.

Procedura pornește de la faptul că cuptorul din cuptor este încărcat cu minereu, care conține un minereu de fier magnetic. În plus, este posibil să se utilizeze un minereu în care există oxid apos de fier sau o sare a acestuia. Împreună cu încărcarea mineralelor de lucru în cuptor, cocsificarea cărbunelui. Principala lor sarcină este menținerea temperaturilor ridicate. Pentru a topi rapid minereul și a obține acces la fier, un flux este trimis la cuptor. O substanță care este un catalizator promovează o defalcare mai rapidă a minereului.

Este important de menționat că, înainte de încărcarea minereului în cuptor, procesul de zdrobire, spălare, uscare este de obicei efectuat. Toate aceste etape contribuie la eliminarea excesului de impurități, precum și la creșterea vitezei de topire.

A doua etapă

A doua etapă de topire a fontei este pornită când toate materialele necesare au fost încărcate în furnal. Se pornesc arzătoare, care încălzesc cocsul, iar celălalt încălzește minereul. Este important să știm că atunci când este încălzit, cocsul începe să arunce carbonul în aer, care trece prin el, reacționează cu oxigenul și formează un oxid. Această substanță volatilă participă activ la procesele de recuperare. Cu toate acestea, acest proces are loc numai atâta timp cât există aer în cuptor. Cu cât este mai mult gaz în interiorul cuptorului, cu atât efectul este mai slab și, în cele din urmă, acesta încetează cu totul. Când vine momentul, tot gazul din cuptor merge pentru a menține căldura din interiorul unității.

Întregul exces de carbon este amestecat cu substanța topită, absorbită de fier, care formează fontă. Toate elementele care nu se topesc în timpul procesului de topire plutesc la suprafață, de unde sunt îndepărtate. După finalizarea acestui proces de curățare, vine un moment când se adaugă aditivi diferiți la furajul topit. Ce exact va rezulta în fontă depinde de tipul de aditivi care va fi utilizat.

Ce fel de fontă?

Dacă luăm în considerare în detaliu substanța specifică, putem observa mai multe calități distinctive. Mai întâi, conținutul de mangan și siliciu din compoziție este mult mai mic și, în al doilea rând, este utilizat pentru a produce oțel prin metoda convertorului de oxigen. Dacă vorbim despre fonta de turnătorie, atunci se folosește pentru a produce o varietate de produse. De asemenea, este important de menționat că toate materialele din acest grup sunt împărțite în mai multe tipuri.

Mai mult, este necesar să se știe că, în funcție de compoziția sa, fonta este împărțită în clase:

• P1 și P2 sunt marcaje ale substanței obișnuite de recondiționare;
• PF1, PF2 și PF3 sunt materii prime fosforice;
• PVK1, PVK2 și PVK3 este un grup de fontă de înaltă calitate;
• fonta PL 1 și PL 2 este o categorie de materiale legate de turnătorie.

De exemplu, poate fi luată în considerare conținutul acestor substanțe în materii prime care au un indice de calitate mediu. Conținutul de Si este de la 0,2 la 0,9%, Mn este de la 0,5 la 1,5%, P nu este mai mare de 0,3%, S nu este mai mare de 0,06%.

Caracteristicile compoziției chimice

Dacă luăm în considerare compoziția chimică cerută de condițiile tehnice, atunci ar trebui să menționăm o trăsătură importantă. Scopul principal al fontei este topirea în oțel și, prin urmare, cerințele privind calitatea și compoziția acestuia sunt determinate de procesele de fabricare a oțelului.

Una din punctele slabe ale acestui proces tehnologic este că nu este capabil să facă față unei astfel de impurități ca sulful. Și din moment ce principala diferență dintre fontă și oțel în conținutul de carbon, devine clar că sarcina principală care trebuie îndeplinită este îndepărtarea carbonului din compoziție. Pentru a atinge acest obiectiv, este necesar ca compoziția chimică să permită efectuarea procesului de oxidare. Prin oxidarea carbonului se elimină din fontă.

Cu toate acestea, aici este necesar să se înțeleagă că, în timpul oxidării carbonului, alte impurități vor cădea sub influența siliciului, a manganului și, într-o mai mică măsură, a fierului. Substanțele obținute în timpul acestui proces sunt numite oxizi, după care sunt transferate la o descărcare de zgură. Produsul final al unei astfel de industrii este zgura feruginoasă - este un deșeu cu un conținut ridicat de fier, care complică foarte mult îndepărtarea sulfului din compoziție. Din acest motiv, fracțiunea de masă a elementului S ar trebui să fie minimă în compoziția fontei.

Reciclarea în alte dispozitive

În funcție de modul în care fonta a fost prelucrată în oțel, vor fi prezentate diferite specificații pentru compoziție.

Folosind un dispozitiv de convertizor de oxigen, puteți scăpa de o astfel de impuritate, cum ar fi fosforul. Cu cât este mai mare fracțiunea de masă a acestui element, cu atât este mai mare fragilitatea la rece a materiei prime (crăparea la temperaturi scăzute).

Dacă luăm, de exemplu, cuptoare cu vatră deschisă, atunci în ele este posibilă topirea fontei în oțel de aproape orice fel. Cu toate acestea, este important să se monitorizeze conținutul cantitativ de fosfor și siliciu. Cu cât este mai mare fracțiunea de masă a acestor elemente, cu atât mai scump va fi procesul de modificare. În plus, timpul necesar pentru finalizarea lucrărilor este mult mai mare. Din acest motiv, conținutul materialului nu trebuie să depășească media documentației tehnice. Trebuie menționat că conținutul de mangan în fontă nu este limitat. Acest lucru se datorează faptului că promovează procesele asociate cu îndepărtarea sulfului.

Turnătoria din fontă se caracterizează prin faptul că conținutul de siliciu din acesta este mai mare - până la 1,2%.

Standard de stat

Ca și în cazul altor materiale industriale, fonta ar trebui să fie fabricată în conformitate cu regulile stricte descrise în standardul de stat. Pentru fonta - GOST 805-95 a stabilit toate condițiile tehnice pentru care ar trebui să fie creat. Conținutul cantitativ al tuturor elementelor chimice din fiecare grup este reglementat.

Cerințe tehnice conform GOST

Documentația precizează elementele care trebuie respectate în orice caz, dar există acelea care sunt stabilite de consumator atunci când se negociază cu producătorul.

Prima categorie include următoarele reguli:

1. Fonturile de fontă legate de PL1 și PL2 trebuie furnizate locurilor de prelucrare cu o indicație obligatorie a fracțiunii de masă a carbonului din compoziție.
2. Dacă fonta brută este topită din minereurile care aparțin cuprului, atunci fracția de masă a acestui element nu ar trebui să depășească în cele din urmă 0,3%.
3. Producția acestui material se realizează la porci, fără obstacole, cu o experiență sau cu două maxime. În locurile de strângere, grosimea lingoului (lingoului) nu trebuie să depășească 50 mm.
4. Greutatea porcului nu trebuie să depășească valori precum: 18, 30, 45, 55 kilograme.
5. Pe suprafata acestor agregate nu ar trebui sa existe reziduuri de zgura.

Cerințele clienților

GOST 805 pentru fontă reglementează, de asemenea, mai multe cerințe tehnice pe care consumatorul are dreptul să le determine atunci când comandă de la producător. Acestea includ următoarele elemente:

1. Marcile de fonta, legate de PL1 si PL2, ar trebui fabricate cu o fractiune de masa de carbon in compozitia de 4 pana la 4,5% inclusiv.
2. Dacă luăm în considerare același PL1 de brand și PL2, care mai târziu vor fi utilizate pentru fabricarea de piese turnate din fonta cu grafit nodular, fracțiunea de masă a cromului în această chestiune nu trebuie să depășească 0,04%. De asemenea, în fabricarea de fontă de înaltă calitate, în conformitate cu GOST pentru producția suplimentară de inele de piston, conținutul de mangan trebuie să fie limitat la 0,3% crom și până la 0,2%.
3. Dacă nu există aplicații speciale, materialul obișnuit de înaltă calitate și de înaltă calitate ar trebui fabricat cu un conținut de mangan mai mare de 1,5%. Dacă fonta este fabricată dintr-un grup de fosfor, atunci conținutul de fosfor este mai mare de 2%.
4. Fracția de masă a siliciului din mărcile PL1, PF1 și PVK1 ar trebui să fie mai mare de 1,2%.
5. Un punct foarte important este conținutul de sulf, care este permis nu mai mult de 0,06% în tipurile de fontă P1, P2 și PL1, PL2.

Acceptarea și controlul calității

Documentul stabilește, de asemenea, regulile de acceptare a mărfurilor și operațiunile de control al calității.

Recepția acestui material este permisă numai în loturi. Partea este o fontă care aparține aceleiași mărci, grupuri, tipuri și tipuri, precum și un document care confirmă calitatea produselor. Cel mai adesea în astfel de lucrări se indică: marca comercială a întreprinderii care a fabricat produsul, numele întreprinderii care acționează ca marcă de consum, grup, clasă și categorie de fontă, o ștampilă de control și alte câteva puncte.

Dacă vorbim despre metode de control, atunci este necesar să verificăm calitatea fulgilor. Pentru a face acest lucru, utilizați dispozitive de mărire nu neapărat. Pentru a efectua controlul calității legate de fulgi, se folosește metoda care a fost convenită între consumatorul produsului și producător. În cazul în care greutatea lotului este de până la 20 de tone, apoi se prelevează 10 eșantioane din diferite locuri. Dacă masa depășește 20 de tone, este necesar să se ia 20 de probe de pe suprafața fontei.

Calitatea structurală

Trebuie adăugat faptul că există o diviziune specială a fontei în tipuri precum: alb, gri, maleabil, cu rezistență ridicată. Divizarea în tipuri se efectuează în funcție de structura materialului.

De exemplu, în categorie fontă albă Aceasta se referă că materialul parte în care tot carbonul este într-o stare legată chimic, și are forma cementită. Datorită prezenței acestei substanțe, culoarea fontei devine albă, de unde și numele.

Dacă vorbim despre fontă cenușie, principala caracteristică distinctivă aici este carbonul, care este prezentat sub formă de grafit, având forma plăcilor curbate sau a balanțelor. Datorită numărului mare de aceste elemente, fractura de fontă are o culoare gri. Aliajele de fier și carbon sunt produse în cantități mari în China, Japonia, Rusia, India, Coreea de Sud și Ucraina.