Материалы для плавки чугуна

Алан-э-Дейл       30.04.2022 г.

Состав — шихта

Подбирая состав шихт из отдельных мацералов в определенном соотношении, можно значительно расширить сырьевую базу для производства кокса.

Состав важнейших силикатных материалов на основе СаО, АЬОз и SiO2. а — динас. б — полукислые огнеупоры. в — шамот. г — высокоглиноземистые огнеупоры. д — муллит. е — корунд. ж — глиноземистые цементы. з — портланд-цемент. и — основные шлаки. к — кислые металлургические шлаки.

В состав шихты для производства силикатов почти всегда входят карбонаты кальция, магния или, натрия. Эти основные окислы при высоких температурах легко вступают в химические соединения с кислыми и амфотерными компонентами силикатной шихты — кремнеземом, глиноземом и окисью железа.

В состав шихты входят: при тигельной плавке — РЬО, флюсы ( сода, бура и др.) и восстановитель ( напр. РЬ и бура ( окислительно-растворит. Для выделения благородных металлов ( купелирования) свинцовый сплав помещают в пористом сосуде ( капели) в печь при 800 — 850 С; РЬ окисляется до — РЬО, к-рый всасывается пористой массой капели и частично испаряется. Полученный королек — сплав благородных металлов — взвешивают на микроаналит. Затем серебро растворяют в разбавл. Массу Ag находят по разности.

В состав шихты для производства цианистого плава входят технический цианамид кальция ( 70 %) и поваренная соль ( 30 %), углерод в шихту не вводится, так как он содержится в достаточном количестве в техническом цианамиде. Шихтовые материалы должны быть тщательно просушены, так как присутствие влаги приводит к диссоциации цианамида и, следовательно, к потере азота. Кроме того, выделение газов из расплава — в результате образования С02 и NH3 ( при наличии влаги) вызывает кипение расплава и нарушает работу печи.

В состав шихты вводят и природные отощители — сланцы, глины естественно жженные и др. такого же фракционного состава, как и дегидратированная глина.

В состав шихты вводят от 10 до 30 — 40 % шамота, что улучшает формовочную способность и сушильные свойства сырца.

Состав важнейших силикатных материалов на основе СаО, А12О3 SiO2.

В состав шихты для производства силикатов почти всегда входят карбонаты кальция, магния или натрия. Эги основные окислы при высоких температурах легко вступают в химические соединения с кислыми и амфотерными компонентами силикатной шихты — кремнеземом, глиноземом и окисью железа.

В состав шихты для изготовления литейного сплава черных металлов могут входить штыковой ( чушковой) чугун, вторичные черные металлы ( лом покупной и оборотный, стальной скрап и прочие производственные отходы), ферросплавы, специальные раскис-лители и модификаторы, железные руды и флюсы.

Такой состав шихты дает равномерное интенсивное глушение, но себестоимость стекла высока за счет использования дорогих компонентов шихты: буры, динатрийфосфата, калиевой селитры.

В состав шихты для изготовления литейного сплава цветных металлов могут входить: чушковые первичные и вторичные цветные мет аллы, первичные и вторичные сплавы, лигатура и флюсы.

В состав шихты на 100 весовых частей извести входит в зависимости от требуемого качества карбида, а также качества самих сырых материалов от 58 до 70 весовых частей углеродистых материалов. В качестве углеродистого материала в шихте для трехфазных печей применяется смесь антрацита и кокса.

В состав шихты входят: при тигельной плавке — РЬО, флюсы ( сода, бура и др.) и восстановитель ( напр. РЬ и бура ( окислителыю-растворит. Для выделения благородных металлов ( купелирования) свинцовый сплав помещают в пористом сосуде ( капели) в печь при 800 — 850 С; РЬ окисляется до РЬО, к-рый всасывается пористой массой капели и частично испаряется. Полученный королек — сплав благородных металлов — взвешивают на микроаналит. Затем серебро растворяют в разбавл. НМОз; оставшуюся золотую кор-точку взвешивают с точностью до 0 01 мг. Массу Ag находят по разности.

В состав шихты для плавки сплавов цветных металлов применяют: чистые металлы, вторичные ( паспортные) сплавы, возврат литейного производства в виде литников, прибылей, брака, скрапа, стружки; различные лигатуры — сплавы двух или нескольких элементов, у которых температура плавления ниже температуры плавления тугоплавких элементов, входящих в данный сплав.

2.2.2 Подготовка железных руд к доменной плавке

Современное доменное производство предъявляет к железорудным материалам очень высокие требования. Эти материалы должны:

−иметь высокое содержание железа;

−низкую концентрацию вредных примесей;

−оптимальный размер кусков (20 – 40 мм);

−высокую прочность, чтобы при транспортировке и в ходе плавки куски не разрушались с образованием мелких фракций;

−иметь постоянный химический состав больших масс материалов. Железорудные материалы в естественном состоянии этим требованиям не

удовлетворяют. Большинство руд имеют невысокую концентрацию железа или содержат большое количество пустой породы. При плавке таких руд образуется большое количество шлака, требующего повышенного расхода кокса. Некото-рые руды содержат вредные примеси, снижающие качество металла или тре-бующие дополнительного расхода на их удаление.

При добыче руд образуются очень крупные куски (до 1500 мм), присутствие которых в шихте снижает скорость восстановления и теплопередачи, а так-же много мелочи (до 10 мм), ухудшающей газопроницаемость шихты и вызывающей снижение хода процесса восстановления и, следовательно, производительности доменной печи.

Большинство месторождений железных руд имеют неодинаковый химический состав, даже в пределах одного забоя.

Все это требует специальной подготовки руд перед загрузкой их в доменную печь. Основными способами подготовки руд являются:

-дробление для уменьшения размеров кусков руды и сортировка по классам крупности;

-обогащение для снижения содержания пустой породы;

-усреднение, в результате которого уменьшаются колебания химическо-го состава руд;

-окускование, благодаря которому становится возможным использова-ние пылевидных и мелкокусковатых материалов.

Дробление и измельчение. Добываемая из земных недр руда подвергается дроблению и измельчению, так как величина крупных кусков при добыче превышает размеры кусков руды, допустимых по условиям технологии доменной плавки.

Для крупного и среднего дробления используют установки, называемые дробилками, а для тонкого измельчения применяют мельницы. Дробление и измельчение – дорогостоящий и энергоемкий процесс. Стоимость процесса дробления и измельчения руды составляет от 35 до 75% от расходов на весь цикл обогащения. Поэтому всегда желательно соблюдать принцип “не дробить ничего лишнего”, то есть дробить руду только до нужных размеров. Для соблю-дения этого принципа процесс дробления разделяют на несколько стадий, испо-льзуя для каждой стадии подходящий тип дробилки, и перед каждой из них проводят

История металлургии

Металлургия начала развиваться ещё в эпоху каменного века. Есть несколько исторических вех её развития. Согласно археологическим раскопкам, наши древние предки уже в 6 в. до н.э. активно использовали железо, попавшее на Землю в составе метеоритов. Люди постепенно осваивали обработку серебра и олова.

В эпоху бронзового века (5500 лет назад) люди научились получать из горных пород олово и медь, из которых у них случайно вышла бронза. Во времена железного века (1200 лет назад) из руды стали извлекать железо. Его главными добытчиками считают древних римлян, преуспевших в искусстве ковки, а четь изобретений технологий металлообработки и добычи принадлежит китайцам.

Независимо от того, в каком уголке земного шара развивалась металлургия, все люди пользовались классическим сыродутным методом, с помощью которого осуществлялась выплавка меди и свинца.

Далее последовала эпоха, называемая этапом цементации. Железо стали закаливать, оно превратилось в металл гораздо прочнее бронзы. Однако процесс освоения людьми этой технологии занял около тысячи лет.

В период Средневековья высота плавильных печей уже составляла три метра, а работали они с применением энергии, получаемой через воду. Эти печи назывались штукофенами и стали стимулом для того, чтобы чёрная металлургия вышла на очередной виток развития. В эпоху Возрождения появились новые виды печей, которые назвали блауофенами. После них появились доменные печи громадных размеров. Они работали 24 часа в сутки, выпуская до полутора тысяч тонн чугуна отменного качества.

В конце XIX, начале XX века появились новые технологии производства металлов. Речь идёт о бессемеровском, томасовском и, наконец, мартеновском способах. Они помогли людям в разы увеличить производственные объёмы с выпуском металлов от шести тонн в час. Спустя 50 лет появились безостановочная разливка стали и метод кислородного дутья. На современном этапе учёные активно развивают разные технологии обогащения руд и производства стали в электрических печах.

Технология сварки двухслойных (плакированных) видов стали

За счет двухслойной стали снижается использование высоколегированных материалов, при этом работоспособность конструкций не снижается. Из таких металлов изготавливают оборудование, эксплуатируемое в коррозионной среде.

Облицовочный слой толщиной до 12 мм, устойчивый к коррозии и контактирующий с агрессивной средой, выполняется из следующих металлов:

  • высоколегированных хромоникелевых аустенитных (12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Н12Б и др.);
  • хромистых ферритных;
  • мартенситно-ферритных (08X13, 12X13 и др.).

Основной слой, толщина которого достигает 150 мм, более устойчив к силовым нагрузкам. Для его изготовления используются углеродистые низколегированные металлы (Ст3, 20К, 15ХМ и др.). Сварные соединения при этом должны иметь:

  • Однородность облицовочного слоя с высокой коррозионной стойкостью сварного шва.
  • Отсутствие комплексных сплавов с низкими механическими характеристиками в месте соединения облицовочного и основного слоев. Для этого необходимо использовать подходящие материалы и технологию сварки сталей, разделывать кромки и последовательно проводить работы.

Описанию основных типов и конструктивных элементов формы подготовки кромок в соответствии с технологией и способами сварки посвящен ГОСТ 16098-80. Сварка слоев выполняется раздельно с применением различных сварочных материалов. Последним обрабатывается облицовочный слой, чтобы не допустить его повторного нагрева. Обработка основного покрытия осуществляется в первую очередь. Для работы используются подходящие сварочные проволоки, флюсы, электроды и пр.

Электросталеплавильный способ

Современный способ выплавки стали с использованием собственных запасов представляет собой печь, которая нагревает заряженный материал с помощью электрической дуги. Промышленные дуговые печи имеют размеры от небольших единиц грузоподъемностью около одной тонны (используются в литейных цехах для производства чугунных изделий) до 400 тонн единиц, применяемых для вторичной металлургии.

Дуговые печи, используемые в исследовательских лабораториях, могут иметь емкость всего несколько десятков граммов. Промышленные температуры электрической дуговой печи могут составлять до 1800 °C (3,272 °F), в то время как лабораторные установки могут превышать 3000 °C (5432 °F).

Дуговые печи отличаются от индукционных тем, что зарядный материал непосредственно подвергается воздействию электрической дуги, а ток в выводах проходит через заряженный материал. Электрическая дуговая печь используется для производства стали, состоит из огнеупорной футеровки, обычно водоохлаждаемой, больших размеров, покрыта раздвижной крышей.

Печь в основном разделена на три секции:

  • Оболочка, состоящая из боковых стенок и нижней стальной чаши.
  • Очаг состоит из огнеупора, который вытягивает нижнюю чашу.
  • Крыша с огнеупорной футеровкой или водяным охлаждением может быть выполнена в виде секции шара или в виде усеченного конуса (коническая секция).

Расчет — состав — шихта

Для получения плава сернистого натрия в печь загружают шихту-сульфат натрия и уголь, смешанные в определенном соотношении. Расчет состава шихты приведен на стр.

Обычно применяют ленту размерами 15X0 8; 15X0 5; 18X0 5 18X0 8; 12X0 6; 10×0 6; 9X0 4 мм. Для расчета состава шихты порошковых проволок следует пользоваться существующими и хорошо зарекомендовавшими себя методиками, разработанными институтом электросварки им.

Если природный фосфат содержит меньше SiO2, чем необходимо в процессе возгонки фосфора, в шихту добавляют чистый кварцевый песок ( освобожденный от пыли) или кварцит. При расчете состава шихты учитывают также содержание в сырье окиси алюминия, щелочных окислов и магния.

Если содержание SiO2 в природном фосфате меньше, чем необходимо для — возгонки фосфора, в шихту добавляют чистый кварцевый песок ( освобожденный от пыли) или кварцит. При расчете состава шихты учитывают также содержание в сырье окиси алюминия и магния.

Из приведенных расчетов видно, что обогащение стекла продуктами растворения огнеупора происходит при одновременном уменьшении содержания щелочей в стекле, в результате чего изменяются рабочие свойства стекломассы. Следовательно, необходимо при расчетах состава шихты определять такой состав стекла, который с учетом потерь при улетучивании и обогащении стекломассы продуктами растворения огнеупоров даст в итоге действительный состав стекла, соответствующий заданному составу.

Составление шихты предусматривает выполнение следующих операций: расчет состава шихты; составление рецепта; дозировку компонентов по рецепту; смешение компонентов.

Подставляя найденные значения этих четырех окислов в формулу для определения модуля кислотности, находят его величину. Если модуль кислотности оказался в заданных пределах, то расчет состава шихты на этом заканчивают, пересчитывая только содержание обоих видов сырья с долей единицы в проценты по массе, и вносят поправку на влажность материалов.

Материалы, из которых выплавляются флюсы, так же, как и материалы электродных покрытий, должны удовлетворять определенным требованиям. Эти требования регламентируются теми же ГОСТ, что и материалы электродных покрытий. Для расчета состава шихты флюса необходимо иметь результаты химического анализа исходных материалов.

Варка свинцовых стекол довольно сложна: при восстановительном пламени в стекловаренной печи окись свинца легко восстанавливается, переходя в металлический свинец, который окрашивает стекло в серо-черный цвет. Поэтому в шихту свинцового стекла необходимо вводить вещества, выделяющие при разложении в процессе варки много кислорода, например селитру. В процессе варки стекла 1 4 — 1 5 % окиси свинца от взятого количества улетучивается, что необходимо учитывать при расчете состава шихты свинцовых стекол.

Уже давно установлена двойственная роль наполнителя : химическое действие — связывание кислотных окислов хромита окисью кальция, что исключает необходимость применения для этой цели дорогой соды; физическое действие — образование инертного скелета, предотвращающего сплавление и обеспечивающего газопроницаемость прокаливаемой массы. В работе объяснена роль наполнителя образованием расплавом на твердых частицах пленочной фазы толщиной — 1 мкм. Часть пленочной фазы, покрывающая частицы наполнителя, является пассивной, ибо она устраняется от участия в основной реакции. Очевидно, должно существовать оптимальное содержание наполнителя и, следовательно, Сг2Оз в шихте. Однако эти теоретические воззрения не могут послужить основой для разработки методики расчета состава шихты.

Виды агломератов

  • Доломитизированный агломерат — железорудный агломерат, офлюсованный доломитом.
  • Железорудный агломерат — агломерат железосодержащей руды. Является сырьём для доменной печи.
  • Марганцовистый агломерат — железорудный агломерат из шихты с введением марганцевой руды.
  • Железомарганцевый агломерат — агломерат марганцевой руды, используемый для выплавки ферромарганца в доменных и ферросплавных печах. В сравнении с железорудным агломератом характеризуется большей оплавленностью, меньшей пористостью (39—45 %) и восстановимостью.
  • Металлизованный агломерат — железорудный агломерат, в котором часть оксидов железа восстановлена до железа в ходе спекания шихты с повышенным расходом твёрдого топлива. Метод предложен В. Дэвисом (США) в 1958 г.
  • Оксидный агломерат — железорудный агломерат с невысоким (3—4 %) содержанием FeO. Имеет высокие прочностные свойства.
  • Неофлюсованный агломерат — железорудный агломерат, полученный без введения в шихту известняка.
  • Низкоофлюсованный агломерат — железорудный агломерат, полученный из шихты, в которую введен известняк в количестве меньшем необходимо для офлюсования содержащихся в шихтовых материалах SiO2 и Аl2O3.
  • Высокоофлюсованный агломерат — железорудный агломерат, получаемый из шихты, для улучшения металлургических свойств в которую введён известняк в количестве большем, чем необходимо для офлюсования содержащихся в агломерате SiO2 и Аl2О3.
  • Офлюсованный агломерат — железорудный агломерат. Введён известняк для офлюсования в шихтовых материалах SiO2 и Аl2О3.
  • Офлюсованный марганцевый агломерат — агломерат для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца флюсовым способом, получаемый спеканием оксидного (карбонатного) марганцевого концентрата с флюсом (известняком или доломитом) и топливом (коксом, антрацитом, нефтекоксом и других). Как компоненты-стабилизаторы структуры офлюсованного агломерата используют оксиды магния, железа, бария и других.
  • Самоплавкий агломерат — железорудный агломерат, получаемый из шихты (СаО + MgO)/(SiO2 + Аl2О3).
  • Стабилизированный («калиброванный») агломерат — агломерат, механически обработанный непосредственно после спекания. В ходе стабилизации разрушаются крупные куски агломерата по неспечённым включениям шихты, скоплениям хрупкого стекла и по участкам концентрации внутренних напряжений. Полученный высококачественный агломерат обеспечивает значительное увеличение производительности доменной печи. Впервые получен Л. Р. Мигуцким во вращающихся барабанах из прутьев в 1964—1965 годах на ЮГОКе (Украина). В большинстве случаев происходит снижение выхода годного и производительности аглофабрики.
  • Фосфористый агломерат — продукт окускования пылеватых фосфоритов для выплавки руды в руднотермических печах. Фосфориты подвергаются сушке, дегидрации, декарбонизации. При температуре 1400—1600 °C в зоне горения твёрдого топлива плавятся силикаты и, частично, зерна фторапита. Это позволяет получить достаточное количество стеклообразной силикатно-фосфатной связки, скрепляющей зерна первичного апатита в готовом агломерате.
  • Хромитовый агломерат — является производной хромовых руд и их концентратов, состоящих из хромита (FeO-Cr2O3) и серпентина Mg3Si2O5(OH)4.

Сортировка

Сортировка сплавов на медной основе требует большого внимания и опыта. Характер сплава оценивается по форме изделия, по цвету, излому и т. д. Капельное опробование облегчает распознавание сплавов. Может использоваться электролитический метод определения элементов в медных сплавах, основанный на явлении электролиза, при этом в электролит переходят ионы элементов с испытуемого образца, присутствие которых вызывает окрашивание при воздействии реактивами.

Рис. 99. Схема установки для электролитического капельного метода определения сплавов

Схема действия прибора для электролитического определения показана на рис. 99. Установка состоит из 4-в батареи 1, катода 2, анода 3, прокладки 4. Анод подключают к положительному полюсу батареи и устанавливают на испытуемый образец 5. Катод, изготовленный из алюминия, подключают к отрицательному полюсу батареи и устанавливают на образец через прокладку, пропитанную электролитом. В течение нескольких секунд пропускают ток, затем снимают прокладку и, положив ее на вогнутое стекло, подвергают действию одной-двух капель реактива. Происходит характерное окрашивание, указывающее на присутствие определенных элементов. Составы электролитов и реактивов, материал прокладки, время прохождения тока и цвета окрашивания приведены в табл. 46.


Таблица 46 Материалы, применяемые при электролитическом определении металлов

Наиболее точным методом распознавания медных сплавов является стилоскопнческий метод. В качестве пробы используются анализируемые детали. Работу ведут с постоянным медным электродом.

Присутствие кремния в сплаве можно заметить по характерной слегка отскакивающей корочке, образующейся на поверхности лома при обжиге электрической дугой.

Определение состава лома медных сплавов начинают с цинка. Отсутствие цинка или присутствие его в небольших количествах указывает на то, что сплав не латунь, а оловянная или безоловянная бронза. Последующая проверка содержания олова позволяет отделить оловянные бронзы от специальных бронз. Содержание цинка до 16% указывает, что это томпак или полу- томпак, латунь ЛО90-1 или оловянноцинковая бронза. Группу томпака и полутомпака отделяют при полном отсутствии олова, латунь ЛО90-1 при содержании до 0,75% Sn и, наконец, оловянноцинковые бронзы при содержании свыше 2% Sn. Отобранную оловянную бронзу разделяют на группы по содержанию олова. При содержании цинка свыше 16% могут быть только латуни — двойные или специальные. Специальные бронзы и латуни после проверки компонентов (алюминия, железа, марганца, свинца, кремния, никеля) делят на соответствующие сплавы.


Таблица 47 Классификация сырья медных сплавов по содержанию основных компонентов сплава
Таблица 47 продолжениеКлассификация сырья медных сплавов по содержанию основных компонентов сплава

По содержанию важнейших элементов сырье может быть разделено на следующие группы (табл. 47).

  1. сырье, содержащее олово, предназначается для производства бронз ОЦС;
  2. сырье, содержащее цинк и не имеющее, кроме меди, других компонентов, предназначается для производства латуней и как подшихтовочный материал для бронз;
  3. сырье, содержащее алюминий, предназначается для производства алюминиевых бронз;
  4. сырье, содержащее марганец, предназначается для производства марганцевых латуней;
  5. сырье, содержащее кремний, предназначается для производства кремнистых латуней.

При отсутствии анализа лома содержание основных компонентов при расчете шихты принимают на основании данных, установленных практикой (табл. 48).


Таблица 48Ориентировочный состав оловосодержащего сырья

Стружку различных медных сплавов подготавливают раздельно для каждого сплава. Вьюнообразную стружку «паук» измельчают в дробилках. Для удаления масел используют центрифуги. Стружку сушат в сушильных барабанах, затем обрабатывают на магнитных сепараторах для извлечения механической примеси железа, после чего брикетируют.

Военный лом на заводы должен поступать в обезвреженном виде. Для лучшей гарантии от попадания взрывоопасных предметов на заводах должен быть проведен повторный пиротехнический контроль.

Контроль осуществляется пиротехниками поштучным осмотром деталей в ломе. Мелкий лом (винтовочные и револьверные гильзы), при контроле которых бывает недосмотр (попадание гильз с непрострелянными капсюлями), пускают на обжиг в специальную вращающуюся барабанную печь.

Листовые отходы подлежат пакетированию на гидравлическом пакет-прессе.

Раскислители и легирующие

Для раскисления стали и ее легирования раскислители и легирующие элементы при­меняют в чистом виде или в виде сплавов с железом или друг с дру­гом.

Наибольшее распространение для раскисления и легирования стали получили металлические алюминий, никель, хром, марганец, молибден, кобальт и титан, ферросплавы — ферросилиций, ферромарганец, феррохром, ферровольфрам, феррованадий, ферромолиб­ден, ферротитан, феррониобий, ферробор и другие, а также комплекс­ные сплавы— силикомарганец, силикокальций, силикоцирконий, силикоалюминий, сплавы алюминия, марганца и кремния, кремния, кальция и алюминия и другие.

Сплавы, применяемые в качестве раскислителей и легирующих, должны удовлетворять ряду требований:

Содержание основного легирующего элемента в сплаве должно быть максимальным. При низком содержании легирующих элементов увеличивается масса присадки, что удлиняет время ее проплавления и ведет к увеличению расхода электроэнергии и снижению произво­дительности печи. Исключение составляют ферросплавы тугоплав­ких металлов — ферровольфрама и ферромолибдена, для более быстрого растворения которых желательно иметь более низкое их содержание в сплаве.
Сплавы должны быть чистыми от вредных для стали примесей, шлаковых включений и газов

Это особенно важно, потому что значительную часть их присаживают в печь лишь к концу плавки, когда рафинирование ванны уже закончено.
Куски сплавов должны быть определенного габарита. Наличие крупных кусков удлиняет время их растворения, затрудняет точ­ность взвешивания и может быть причиной повышенного расхода сплава.

Сырье

Лом и отходы медных сплавов, содержащие олово, цинк, свинец и другие компоненты, используют для выпуска вторичных бронз и латуней.

Бронза внешне отличается от лома других медных сплавов по характеру изделий. Это в основном детали машин, несущие значительные нагрузки: вкладыши подшипников, венцы червячных шестерен или арматура ответственного назначения, художественное литье и т. д.

Отходы бронз — это главным образом стружка.

Оловянные бронзы в зависимости от содержания олова меняют цвет от желтовато-розового при 2% олова до розоватокоричневого при 9—11%. С дальнейшим повышением содержания олова цвет переходит сначала в серый, а затем при 30— 35% в белый. По условиям поставки лом и отходы оловянных бронз разделяются на три сорта: сорт первый (не ниже 6% Sn), сорт второй (не ниже 2% Sn), сорт третий (неразделанный и засоренный лом).

Алюминиевые бронзы имеют цвет от бледно-желтого до желтовато-коричневого, бывают как в литом, так и в деформированном виде. Необработанное бронзовое литье имеет большие усадочные раковины. Условиями поставки сырья выделяются отходы прокатных бронз Бр.А5; Бр.А7.

Свинцовистая бронза в зависимости от содержания свинца имеет цвет от серовато-коричневого до темно-серого. Поставляется отдельными партиями с паспортом.

Латунь может быть в виде литья (арматура, художественные изделия), но в значительно большем количестве она поступает в деформированном виде (отходы труб, прутков, лент, листов; стреляные гильзы, радиаторы, домашняя утварь). Латуни двухкомпонентные при низком содержании меди имеют зеленый цвет, с повышением содержания меди цвет переходит в желтый и затем в розовый (томпак). Латунное сырье делится на три группы:

  1. Группа I (лом и кусковые отходы непаяные и нелуженые). Эту группу можно отличить по отсутствию полуды и паяных швов. В первом сорте содержится не менее 62% Cu. Это отходы листов, труб, проволоки, военный лом — гильзы. Сюда относятся также томпак и полутомпак, легко отличимые по цвету. Ко второму сорту относятся свинцовистые латуни.
  2. Группа II (лом и кусковые отходы паяных и луженых, а также оловянных латуней). Основным признаком этой группы является полуда и следы пайки. Сорт 1-й разделанный лом, 2-й — не разделанный лом.
  3. Группа III (латунная стружка с паспортом).

Кремнистая латунь имеет серовато-желтый цвет. Твердость большая — напильник скользит по поверхности лома. Необработанное литье имеет большие усадочные раковины. Поставляется отдельными партиями с паспортом. Марганцовистая латунь имеет розовый цвет. Поставляется отдельными партиями с паспортом. Алюминиевые латуни имеют зеленовато-желтый цвет. Поставляются партиями с паспортом.

Технологии сварки разнородных типов стали одного структурного класса

Сварка разных типов перлитной стали, разница в которых заключается в степени легирования, выполняется с помощью электродов, используемых для металлов с меньшей степенью легирования, при отсутствии дополнительных требований к прочности соединений, жаропрочности, коррозионной устойчивости, которые свойственны более легированным сталям. При этом технология предполагает выбор режимов и температуры сварки, применяемых при работе с более легированными металлами.

Если подогрев невозможен, то выполняется наплавка кромок с использованием более легированного материала, подогреваемого электродами типа Э42А. При этом наплавленный слой должен иметь такую толщину, которая не позволит более легированному металлу нагреться до температур Ac1, т. е. не допустить создания условий для закалки.

Работая с различными сочетаниями высокохромистых мартенситных (12 % Cr), ферритных (28 % Cr) и ферритно-аустенитных металлов типа Х21Н5, необходимо выбирать такую технологию сварки сталей, при которой не будут образовываться холодные трещины и хрупкие участков в сварном шве. Режим подогрева выбирают для самого закаливающегося металла с недопущением полного охлаждения заготовок. Это возможно при использовании сварочных материалов ферритно-аустенитного класса, сварки с минимальной погонной энергией, поскольку металлы с высоким содержанием хрома подвержены росту зерна, являющегося причиной образования хрупкости места шва.

После того как термообработка завершена, заготовку необходимо быстро охладить, чтобы избежать хрупкости, возникающей при +475 °С. Можно также использовать для работы аустенитные электроды. Но в таком случае при термообработке нельзя полностью исключить сварочные напряжения, вызванные разницей в коэффициентах линейного расширения шва и основного металла.

Огнеупорные материалы

Огнеупорными называются материалы, отличающиеся способностью сохранять свои свойства при высоких температурах. Они применяются для предохранения тепловых потерь рабочего пространства печей и защиты металлических конструкций от тепловых и других вредных действий продуктов плавки. Огнеупорные материалы применяются двух видов: в виде штучных изделий (кирпич прямой или клиновой и фасонный) и в порошкообразном виде (пески, мертели). Выбор огнеупорных материалов производится в зависимости от их свойств и условий работы в печах. Свойства некоторых огнеупорных материалов приведены в табл. 1.6.

Самыми важными свойствами огнеупорных материалов являются те, которые непосредственно определяют способность противостоять разрушающим факторам в процессе их службы в металлургических печах. Такими свойствами являются: огнеупорность, прочность при высоких температурах, термическая стойкость, постоянство объема при высоких температурах и шлакоустойчивость.

Воздействию шлака, богатого кремнекислотой, хорошо противостоят материалы: динас, шамот, а воздействию основного шлака, богатого известью, магнезитовые и хромомагнезитовые.

Огнеупорные изделия должны храниться в условиях, не допускающих их увлажнения.

В последнее время для футеровки плавильного пояса вагранки успешно используют набивные футеровки, на основе кварцевого формовочного песка с добавкой глины (30-40 %) и воды, на основе магнезита с 1-2 % жидкого стекла или доломита с 6-8 % смолы при температуре 86 °С или 6-7 % воды (для стабилизированного доломита).

Металлизированная и металлическая шихта

Использование прекурсора конкретного состава сказывается на свойствах конечного продукта, как было указано ранее. Например, в сталеплавильном производстве, нередко используют метализированную шихту. Сталь, полученная на ее основе, превосходит метал из скрапа стабильностью состава и существенно пониженным содержанием примесей. В частности, удается снизить вдвое концентрацию таких вредных для стали элементов, как сера и фосфор, увеличивающих хрупкость металла. Получают металлизированную шихту восстановлением железной руды углеродом или газом при температуре меньшей точки плавления железа.

Альтернативно, в мартеновскую печь загружают металлическую шихту. Ее основу составляют:

  • чугун – твердый или жидкий;
  • стальной лом.

Важно чтобы марка металлолома соответствовала выплавляемому продукту. Если в производстве стали задействовано большое количество жидкого чугуна, в состав шихты требуется ввести окислители

Это может быть специальный мартеновский агломерат, например. Также в роли оксилителя выступают: железная руда или окатыши.

Железорудные окатыши

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.