Сообщение про чугун по химии: понятие, производство, особенности, структура, свойства и применение

Содержание

Сталь и чугун доклад по химии

Доменная печь.: 1-железная руда, известняк, кокс, 2-загрузочный конус (колошник), 3-колошниковый газ, 4-кладка печи, 5-зона восстановления оксида железа, 6-зона образования шлака, 7-зона горения кокса, 8-вдувание нагретого воздуха через фурмы, 9- Производство железа Получение железа из железной руды производится в две стадии. Оно начинается с подготовки руды-измельчения и нагревания. Руду измельчают на куски диаметром не более 10 см. Затем измельченную руду прокаливают для удаления воды и летучих примесей. На второй стадии железную руду восстанавливают до железа с помощью оксида углерода в доменной печи. Восстановление проводится при температурах порядка 700 °С: Для повышения выхода железа этот процесс проводится в условиях избытка диоксида углерода СО2. Моноксид углерода СО образуется в доменной печи из кокса и воздуха. Воздух сначала нагревают приблизительно до 600 °С и нагнетают в печь через особую трубу- фурму. Кокс сгорает в горячем сжатом воздухе, образуя диоксид углерода. Эта реакция экзотермична и вызывает повышение температуры выше 1700°С: Диоксид углерода поднимается вверх в печи и реагирует с новыми порциями кокса, образуя моноксид углерода. Эта реакция эндотермична: Железо, образующееся при восстановлении руды, загрязнено примесями песка и глинозема (см. выше). Для их удаления в печь добавляют известняк. При 0 0 1 Fтемперату рах, существующих в печи, известняк подвергается термическому разложению с образованием оксида кальция и диоксида углерода: Оксид кальция соединяется с примесями, образуя шлак. Шлак содержит силикат кальция и алюминат кальция: Железо плавится при 1540 °С. Расплавленное железо вместе с расплавленным шлаком стекают в нижнюю часть печи. Расплавленный шлак плавает на поверхности расплавленного железа. Периодически из печи выпускают на со 0 01 Fответст вующем уровне каждый из этих слоев. Доменная печь работает круглосуточно, в непрерывном режиме. Сырьем для доменного процесса служат железная руда, кокс и известняк. Их постоянно загружают в печь через верхнюю часть.

Железо выпускают из печи четыре раза в сутки, через равные промежутки времени. Оно выливается из печи огненным 0 0 1 Fпотоком при темпера туре порядка 1500°С. Доменные печи бывают разной величины и производительности (1000-3000 т в сутки). В США существуют некоторые печи новой конструкции с четырьмя выпускными отверстиями и непрерывным выпуском расплавленного железа. Такие печи имеют производительность до 10000 т в сутки. Железо, выплавленное в доменной печи, разливают в песочные изложницы. Такое железо называется чугун. Содержание железа в чугуне составляет около 95%. Чугун представляет собой твердое, но хрупкое вещество с температурой плавления около 1200°С. Литое железо получают, сплавляя смесь чугуна, металлолома и стали с коксом. Расплавленное железо разливают в формы и охлаждают. Сварочное железо представляет собой наиболее чистую форму технического железа. Его получают, нагревая неочищенное железо с гематитом и известняком в плавильной печи. Это повышает чистоту железа приблизительно до 99,5%.
Его температура плавления повышается до 1400 °С. Сварочное железо Фосфор окисляется в фосфорный ангидрид, который образует с окислами ме 0 01 Fталлов соединения, растворимые в шлаке. Но содер жание серы снижается незначительно, и поэтому важно чтобы в исходных материалах было мало серы. После завершения окислительных реакций в жидком сплаве содержится ещё за 0 01 Fкись железа, от которой его необходимо осво бодить. Кроме того, необходимо 0 0 1 Fдовести до установленных норм со держание в стали углерода, кремния и марганца. Поэтому к концу плавки добавляют восстановители, например ферромарганец (сплав железа с марганцем) и другие так называемые «раскислители». Марганец реагирует с закисью железа и «сраскисляет» сталь: Мп+FеО=МnО+Fe 0 0 1 FПередел чугуна в сталь осуществляется в настоящее время раз личными спосо 0 01 Fбами. Более старым, применённым впервые в сере дине XIX в. является способ Бессемера. Способ Бессемера. По этому способу передел чугуна в сталь проводится пу 0 01 Fтём продувания воздуха через расплавленный горя чий чугун.
Процесс протекает без затраты топлива за счёт тепла, выделяющегося при экзотермических реакциях окисле 0 01 Fния крем ния, марганца и других элементов. Процесс проводится в аппарате, который называет 0 01 Fся по фами лии изобретателя конвертером Бессемера 0 01 F. Он пред ставляет собой грушевидный стальной сосуд, футерованный внутри огнеупорным материалом. В дне конвертера 0 0 1 Fимеются отверстия, через которые подаётся в аппарат воздух. Аппарат ра ботает периодически. Повер 0 01 Fнув аппарат в горизонтальное положе ние, заливают чугун и 0 0 1 Fподают воздух. Затем поворачивают аппа рат в вертикальное положение. В 0 0 1 Fначале процесса окисляются же лезо, кремний и марганец, затем углерод. Образующаяся окись углерода сгорает над конвертером ослепительно ярким пламенем длиной до 8 л. Пламя постепенно сменя 0 01 Fется бурым ды мом. Начинается горение железа. Это ука 0 01 Fзывает, что период интен сивного окисления углерода за 0 01 Fканчивается. Тогда подачу воздуха прекращают, переводят конвер тер в 0 0 1 Fгоризонтальное положе ние и вносят раскислители.
Процесс Бессемера обладает рядом достоинств. Он протекает очень быстро 0 0 1 F 0 0 1 F(в течение 15 ми нут), поэтому производитель ность аппарата велика. Для 0 0 1 Fпроведения процесса не тре буется расходовать топливо или электрическую 0 0 1 Fэнергию. Но этим способом можно переделы вать в сталь не все, а только отдельные сорта чугуна. К тому же значительное количество железа в 0 0 1 Fбессемеровском про цессе окисляется и теряется (велик «угар» железа). 0 0 1 FЗначительным усовершенст вованием в производстве стали в конвертерах Бес 0 01 Fсемера явля ется применение для продувкя вместо воздуха смеси его с 0 0 1 Fчис тым кислородом («обогащённого воздуха»), что позволяет получать стали более высокого качества. Мартеновский способ. Основным способом передела чугуна в сталь является в настоящее время мартеновский. Тепло, необходимое для проведения процесса, по 0 01 F 0 0 1 Fлу чается посредством сжигания газообраз ного или жидкого топлива. Процесс получения стали осуществляется в пламенной печи – мартеновской печи.
Примеси, содержащиеся в шихте, окисляются свободным, кислородом топочных газов и кислородом, входящим в состав железной руды, окалины и ржавчины. Плавильное пространство мартеновской печи представляет собой ванну, перекрытую сводом из огнеупорного кирпича. В передней стенке печи находятся загрузочные окна, через которые завалочные машины загружают в печь шихту. В 0 0 1 Fзадней стенке на ходится отверстие для выпуска стали. С обеих сторон ванны 0 0 1 F 0 0 1 Fраспо ложены головки с каналами для подвода топлива и воздуха и от вода продуктов горения. Печь ёмкостью 350 т имеет длину 25 м и ширину 7 м. Мартеновская печь работает периодически. После выпуска стали в горячую печь загружают в установленной последовательности лом, железную руду, чугун, а в качестве флюса — известняк или известь. Шихта плавится. При этом интенсивно окисляются: часть железа, кремний и марганец. Затем начинается период быстрого окисления углерода, называемый периодом «кипения», — 0 0 1 Fдвиже ние пузырьков окиси углерода через слой расплавленного металла создаёт впечатление, что он кипит.
В конце процесса добавляют раскислители. За изменением состава сплава тщательно следят, руководствуясь данными экспресс-анализа, позволяющего дать ответ о составе стали в течение нескольких минут. Готовую сталь выливают в 0 0 1 Fковши. Для по вышения температуры пламени газообразное топливо и воздух предварительно подогревают в регенераторах. Принцип действия регенераторов тот же, что и воздухо 0 01 Fнагревателей доменного про изводства. Насадка регенератора нагревается отходящими из печи газами, и когда она достаточно 0 0 1 Fнагреется, через регенератор на чинают подавать в печь воздух. В это время нагревается другой регенератор. Для регулирования теплового режима печь снабжается автоматическими приспособлениями. В мартеновской печи, в отличие от конвертера Бессемера, можно перерабатывать не только жидкий чугун, но и твёрдый, а также отходы металлообрабатывающей промышленности и стальной лом. В шихту вводят также и железную руду. Состав шихты можно изменять в широких пределах и выплавлять стали разнообразного состава, как углеродистые, так и легированные.
0 0 1 FРоссийскими учёными и сталеварами разработаны методы ско ростного сталеварения, повышающие производительность печей. Производительность печей выра 0 01 Fжается количеством стали, полу чаемым с одного квадратного метра площади пода печи в единицу времени. 0 01 FПроизводство стали в элек тропечах. Приме 0 0 1 Fнение электри ческой 0 0 1 Fэнергии в производстве стали даёт возможность дости гать более высокой 0 0 1 Fтемпературы и точнее её регулировать. По этому в электропечах вы 0 0 1 Fплав ляют любые марки сталей, в том числе содержащие тугоплавкие металлы — вольфрам, молибден и др. Потери легирую 0 01 Fщих эле ментов в электропечах меньше, чем в 0 0 1 Fдругих печах. При плавке с кислородом ускоряется плав ление шихты и особенно 0 0 1 Fокис ление углерода в жидкой шихте, Применение кислорода 0 0 1 Fпозволя ет ещё более повысить качество электростали, так как в ней остаётся меньше растворённых газов и неметаллических включений. В промышленности применяют два типа электропечей: дуговые и 0 0 1 Fиндукционные.
В дуговых печах тепло получается вслед ствие образования электрической дуги между электродами и шихтой. В индукционных печах тепло 0 0 1 Fполучается за счёт индуци руемого в металле электрического тока. 0 0 1 FСталеплавильные печи всех типов — бессемеровские конвер теры, 0 0 1 Fмартеновские и электрические — представляют собой аппа раты периодического действия. К недостаткам периодических процессов относятся, как известно, затрата времени на загрузку и разгрузку аппаратов, необходимость изменять условия по мере течения процесса, трудность регулирования и др. Поэтому перед металлургами стоит задача создания нового непрерывного 0 01 Fпро цесса. Применения в качестве конструкционных материалов сплавов железа. Некоторые d-элементы широко используются для изготовления конструкционных материалов, главным образом в виде сплавов. Сплав-это смесь (или раствор) какого-либо металла с одним или несколькими другими элементами. Сплавы, главной составной частью которых служит железо, называются сталями.
Выше мы уже говорили, что все стали подразделяются на два типа: углеродистые и легированные. Углеродистые стали Тип стали Содержание углерода, % Применения Низкоуглеродистая 0,2 Общее машиностроение: 0 0 1 Fкорпуса авто машин, проволока, трубы, болты и гайки Среднеуглеродист ая 0,3-0,6 Балки и фермы, пружины Высокоуглеродист ая 0,6-1,5 Сверла, ножи, молотки, резцы Углеродистые стали. По содержанию углерода эти стали в свою очередь под 0 01 Fразде ляются на низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую стали. Твердость углеродистых сталей возрастает с повышением содержания углерода. Например, низкоуглеродистая сталь является тягучей и ковкой. Ее используют в тех случаях, когда механическая нагрузка не имеет решающего значения. Различные применения углеродистых сталей указаны в таблице. На долю углеродистых сталей приходится до 90% всего объема производства стали. Легированные стали. Такие стали содержат до 50% примеси одного или нескольких металлов, чаще всего алюминия, хрома, кобальта, молибдена, никеля, тита 0 01 Fна, воль фрама и ванадия.
Нержавеющие стали содержат в качестве примесей к железу хром и никель. Эти примеси повышают твердость стали и делают ее устойчивой к коррозии. Последнее свойство обусловлено образованием тонкого слоя оксида хрома (III) на поверхности стали. Инструментальные стали подразделяются на вольфрамовые и марганцовистые. Добавление этих металлов повышает твердость, прочность и устойчивость при высоких температурах (жаропрочность) стали. Такие стали используются для бурения скважин, изготовления режущих кромок металлообрабатывающих инструментов и тех деталей машин, которые подвергаются большой механической нагрузке. Кремнистые стали используются для изготовления различного электрооборудования: моторов, электрогенераторов и трансформаторов.

Урок в 9 классе. Чугун, его производство.

Тема: Производство чугуна и его применение

Класс: 9

Тип урока: изучение нового материала

Цель: ознакомление учащихся с чугуном, как сплавом железа и его применением.

Задачи:

  • закрепить знания, об основных месторождениях железа в России, полученные на уроках географии;

  • познакомить с доменным процессом выплавки чугуна;

  • познакомить с историей чугунного литья и применением чугуна в архитектуре.

  • формировать умения выбирать главное, работать по плану;

  • развивать кругозор.

  • развивать познавательный интерес, через межпредметные связи в обучении;

  • профориентационное воспитание.

Ход урока:

I. Организационный момент

1. Вводное слово учителя, актуализация

II. Новая тема

  1. Постановка цели урока, изложение плана урока;

  2. Изложение материала учащимися по первому этапу урока, работа с картой;

  3. Изложение материала учителем и учащимися по второму этапу урока;

  4. Изложение материала учителем и учащимися по третьему этапу урока;

  5. Изложение материала учащимися по четвёртому этапу урока;

  6. Решение расчётной задачи на практический выход продукта реакции.

III. Заключительное слово учителя, итог урока

IV. Рефлексия

V. Домашнее задание.

Средства обучения:

  • Мультимедийная установка;

  • Диски: «Неорганическая химия», с мультимедийной презентацией;

  • Коллекция минералов;

  • Алгоритм

  • Схема устройства доменной печи

Методы:

  • По источнику информации – наглядные

  • По способу познавательной деятельности – проблемный

  • По движению мысли от незнания к знанию — дедуктивный

Часы истории человечества стали отсчитывать время быстрее, когда в его жизнь вошли металлы и, что важнее всего, их сплавы. Вся история человечества в зависимости от материала и изготовления орудий труда делится на четыре больших эпохи. И в большинстве своем, именно металлы дали названия этим эпохам: каменный век — медный век — бронзовый век — железный век. Здесь мы видим прогресс развития человечества. Слайд 1

Давайте сразу перенесемся в эпоху железного века. Ведь железо сыграло большую роль в развитии человеческого общества и не потеряло своего значения в настоящее время: из всех металлов оно и его сплавы наиболее широко используются в современной промышленности.

Первобытный человек начал использовать железо за несколько тысячелетий до нашей эры. В те времена он еще не добывал железо из руд, а использовал упавшие из космоса на Землю метеориты. Отсюда и древнее название железа ваасперс, что обозначает в переводе с шумерского языка – это металл, “капнувший с неба, небесный”.

Получение железа из железных руд, приходится на середину II тыс. до н.э. Данный процесс был осуществлен египтянами. Начало металлургии железа на территории нашей страны приходится на рубеж II и I тыс. до н.э. Сегодня на уроке мы поговорим о сплаве железа.

И объектом нашего урока сегодня будет чугун.

Тема урока: «Производство чугуна и его применение». Исходя из темы, сформулируйте для себя задачи урока. Слайд 2

Предполагаемый ответ: выяснить химизм получения чугуна и познакомиться с отраслями его применения.

Чтобы реализовать поставленные вами задачи, необходим план урока. Я вам предлагаю план, по которому мы с вами будем сегодня работать. Найдите его на своих столах и положите посередине. Слайд 3

Сообщение учащегося, работа с картой Слайд 4 Железо один из самых распространенных в природе элементов. В земной коре его массовая доля составляет 5,1%, и оно уступает лишь кислороду, кремнию и алюминию. Железо входит в состав большинства горных пород в виде руд: магнетит, красный железняк, бурый железняк. Слайд 5 Демонстрация коллекции минералов. Железорудные месторождения имеются на территории всей России. Это Курская магнитная аномалия, на Урале, в Западной Сибири. Слайд 6

Слово учителя У нас на территории РХ тоже имеются железорудные месторождения, их более 130. А вы можете назвать какие-нибудь? Показать.

Добыча железной руды в Хакасии ведется двумя рудниками: Абаканском и Тейском. Кроме того, месторождение в Западном Саяне: Анзасское является резервным. Слайд 7

Чистое железо из железных руд можно получить химическим способом, однако мягкость чистого металла делает его применение нецелесообразным. В промышленности и технике используют железо в виде сплавов: чугуна и стали.

Первый чугун был произведен в Китае в VI в. до н.э. В Европе чугун начали получать в ХIV в. (когда появились первые доменные печи. В России первые доменные производства открылись в ХVI столетии).

Что же такое чугун? Для этого нам нужно ответить на следующие вопросы. Слайд 8 Что такое? Какой он? Из чего состоит? Чтобы ответить на эти вопросы, мы познакомимся сначала с его производством.

3. Получение чугуна осуществляется в доменных печах, или домнах. Давайте познакомимся с их устройством. Внимание на экран. Диск «Неорганическая химия», раздел «Железо и хром», параграф «Чугун и сталь» — п.3 – устройство доменной печи или слайд 9

Самостоятельная работа учащихся со схемой в тетрадях (3мин). У вас на столах имеются таблицы с изображением доменной печи. Сделайте на них обозначения, характеризующие устройство домны. Чтобы вам было легче справиться обратите внимание на следующие термины (записаны на доске). Проверьте, верно, ли вы сделали обозначения (отвечает один ученик, показывает на слайде). Проверим ещё раз. Диск «Неорганическая химия», раздел «Железо и хром», параграф «Чугун и сталь» — п.3 – устройство доменной печи включить повторно для проверки (отвечают учащиеся). Если есть неточности в ваших работах, исправьте их.

Через колошник происходит загрузка сырья для выплавки чугуна, а снизу подается воздух.

Давайте познакомимся с химизмом выплавки чугуна в доменных печах.

4. Самостоятельная работа учащихся по алгоритму (10мин). Представьте, что вы рабочие-металлурги и вам необходимо выплавить 1т чугуна. Для этого у вас есть 1800кг Fe2O3, 800кг кокса, 300кг флюсов в виде СаСО3. По предложенному вам алгоритму получите, пожалуйста, вашу первую тонну чугуна. Слайд 10

Давайте посмотрим, получили ли вы свою первую тонну чугуна. Кто желает выйти к доске и написать уравнения реакций процессов, которые идут в доменной печи. Запись на доске. Теперь проверим, верно, ли вы написали уравнения процессов и, следовательно, получили ли чугун. Внимание на экран. Диск «Неорганическая химия», раздел «Железо и хром», параграф «Чугун и сталь» — п.4,5.или слайд11,12 Такие процессы должны пройти в доменной печи. Чтобы глубже узнать профессию металлурга, у нас в г.Абакане есть филиал КГТУ, где вы можете приобрести данную профессию.

Мы познакомились с устройством доменной печи и процессами выплавки чугуна. Давайте теперь вернемся к нашим вопросам Что такое? Какой он? Из чего состоит? Слайд 13 и скажем, что же такое чугун. (ответы учащихся).

Чугун – определение в тетрадь. Слайд 14

Слово учителя Различают два вида чугуна: белый и серый. Белый чугун идет на производство стали, а серый используется для нужд человека.

5. Давайте выясним, где же чугун находит свое применение. Для этого слайд 15 из приведенного перечня выберите те области, в которых используются изделия из чугуна. И приведите примеры изделий из этого сплава. Работа учащихся над выбором отраслей применения чугуна.

  • В быту

  • Авиастроение

  • Мебельная промышленность

  • Водоснабжение

  • Коммунальное хозяйство

  • Искусство

  • Архитектура (ответы учащихся с примерами).

Слово учителя Но чугун используется и в искусстве, в архитектуре и скульптуре.

Сообщение учащегося об истории первых чугуноплавильных заводов на территории России.

Сообщения учащегося из Интернет-ресурсов о Каслинском литье, решётках Санкт-Петербурга, мостах и Исаакиевском соборе. Слайды по ходу сообщений 16-19

6. Решение задачи. Мы с вами сегодня выплавили в доменной печи чугун. Теперь давайте решим задачу стр.157, зад.4 и узнаем, сколько можно получить чугуна из 100т железной руды.

III. Итог Давайте вернемся к нашему плану и посмотрим, все ли пункты плана реализованы? (Ответ учащихся: все). Я согласна и тоже считаю что все. IV. Рефлексия Посмотрите на предложенные Вам вопросы и ответьте на них. Слайд 20 ответы и отзывы учащихся.

V. Домашнее задание стр. 157. зад.5, пар.56, вопр.5-10, более сильным учащимся индивидуальные карточки с заданиями в тетрадь

Спасибо за урок! Слайд 21. Я рада, что урок Вам понравился.

Используемая литература

  1. Аликберова Л. Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей – М.: АСТ-ПРЕСС. 2002. – 560 с.

  2. Бердоносов С. С., Менделеева Е. А. Химия. Новейший справочник. – М.: Махаон, 2006.

  3. Ф.Г.Фельдман, Г.Е. Рудзитис Химия:Учеб. Для 9 кл. сред. Общеобразоват. Учеб. Заведений. – М.: Просвещение, 2008.

  4. Химия. – 2-е изд., перераб./ред. Коллегия: М.Аксёнова, И.Леенсон, С.Мартынова и др. – М.: Мир энциклопедий Аванта+, Астрель, 2007.

  5. Хомченко Г.П. Химия для поступающих в ВУЗы: учеб.пособие. – 2-е изд. – М.: высш. Шк., 1993.

Электронные издания

  1. Диск «Неорганическая химия»

  2. Диск Химия 9 класс «Просвещение»

  3. Учащимися использовались Интернет-ресурсы

Применение чугуна разных марок в различных отраслях промышленности

Сплав железа, имеющего в своем составе углерод, называется чугуном. В некоторых случаях в состав добавляются легирующие добавки, влияющие на его потребительские качества. Чугун — это металл, который применяется в первую очередь в черной металлургии. Из него не только получают сталь, он востребован и при изготовлении кованных художественных деталей.

Серый чугун

Для машиностроения в основном применяется серый чугун, имеющий в своем составе графит. Детали, изготовленные из такого материала, не реагируют на возникающие напряжения, они поглощают колебания, появляющиеся в случае вибрации механизмов. Из него изготавливают детали ответственного назначения:

  1. Втулки;
  2. Станины станков;
  3. Тяжелые основания.

В качестве конструкционного материала его стали применять практически на всех предприятиях машиностроительной отрасли. Самыми большими потребителями серого чугуна стали следующие отрасли промышленности:

  1. Автомобилестроение;
  2. Станкостроение;
  3. Металлургия;
  4. Санитарная.

Детали тракторов, материалом которых стал серый чугун, достигают 20% от всего количества его деталей. Такое использование этого сплава связано с высокой износостойкостью. Он не задирается в случае большого трения и отсутствии смазки, иными словами, обладает демпфирующей способностью. Из него изготавливают:

  1. Блоки;
  2. Крышки подшипников;
  3. Тормозные диски;
  4. Феррадо;

Для изготовления головки блока различных двигателей, используют низколегированный сплав следующих марок:

  1. СЧ20;
  2. СЧ25.

Главными требованием, предъявляемыми к СЧ, при производстве гильз, стали:

  1. Перлитная структура;
  2. Графит;
  3. Высокая твердость.

Для моторов автомобилей любой конструкции используются гильзы цилиндров, изготовленные из специального легированного сплава. В большинстве случаев используется его фосфористая фракция.

Дизельные двигатели при работе создают большую нагрузку на блок цилиндров, поэтому для них используют легированные чугуны. Головки цилиндров изготавливают из высокоуглеродистых легированных марок,

Такие же требования соблюдаются при изготовлении отливок гильз, материалом которых является низколегированный сплав. Химический состав этого материала зависит от нескольких технологических характеристик:

  1. Способа плавки;
  2. Габаритов отливки;
  3. Технологичности формы.

На автомобилях устанавливают чугунные распределительные валы, отличающиеся высокой износостойкостью. Этот параметр достигается благодаря поверхностной закалке, которой подвергают металл.

Когда деталь эксплуатируется на больших скоростях, когда имеет место сухое трение, необходимо чтобы была повышенная износостойкость материала и высокий коэффициент трения. Именно в таких условиях данный сплав просто незаменим.

Тормозные барабаны, работающие в таких условиях, изготавливают из СЧ20. Когда деталь испытывает высокие нагрузки, и возможно появление термических трещин, используют специальный термостойкий сплав с высоким содержанием углерода и высоким уровнем легирования.

Для особо тяжелых условий , устанавливают детали, материалом которых является перлитный чугун. В его составе находится вермикулярный графит.

Вращение маховика при работе достигает 7000 об/мин. Такая скорость вызывает появление растягивающих напряжений. Вращающаяся поверхность маховика постоянно касается рабочей поверхности другой детали. Такое трение вызывает сильное выделение тепла в результате возникают термические трещины, которые отрицательно влияют на прочность детали.

Чтобы повысить прочность, учитывая большой вес маховика и размер его сечения, он изготавливается из различных марок:
  1. СЧ25;
  2. СЧ30;
  3. СЧ35.

Он должен обеспечивать прочность заготовки выше 250 Н/мм2. Иногда СЧ 35 имеет прочность, которой не хватает для обеспечения нормальной работы маховика. В этом случае используют чугун, куда добавляют шаровидный графит.

Легковые автомобили могут похвастаться чугунными крышками, закрывающими коренные подшипники. Эта конструкция встречается в большинстве случае на машинах с карбюраторным двигателем. Чтобы обеспечить перлитную структуру, а также высокую твердость, превышающую 200 НВ, для изготовления крышек подшипников, применяют СЧ25.

Изготовление коллекторов

В автомобиле на выпускные коллекторы действуют выхлопные газы, температура которых доходит до 90 градусов. Коллекторы под воздействием агрессивной среды окисляются, деформируются и трескаются.

Использование серого чугуна обеспечивает долговечность таким деталям и высокую экономичность. В связи с тем, что толщина стенок коллектора очень мала, менее 7 мм, для их изготовления применяют СЧ15. Чтобы повысить его жаростойкость, проводят легирование чугуна хромом, или никелевыми добавками.

Для изготовления коллекторов, испытывающих большие термические нагрузки, используют:

  1. Ковкий чугун;
  2. С добавками шаровидного графита;

Все вышеперечисленные материалы обладают высокой термостойкостью и устойчивостью к агрессивным средам, щелочам и окислам.

Станкостроение

Из серого чугуна в станкостроении изготавливается большое количество литых деталей, работающих во всевозможных условиях, масса которых может достигать 100 тонн, при максимальной толщине стенки 200 миллиметров.

Классификация таких литых деталей в станкостроении, в зависимости от конструкций, от создавшихся условий эксплуатации соответствует действующему стандарту.

Для каждой детали подбирается специальная марка чугуна. Она зависит от следующих параметров:

  1. Классности заготовки;
  2. Толщины стенки;
  3. Твердости;
  4. Микроструктуры.

Учитывая специфику многих станкостроительных деталей, которые работают в основном на жесткость, для их изготовления предпочитают использовать чугун, имеющий повышенную твердость, достаточно низкую пластичность.

У таких чугунов химический состав отличается высоким содержанием марганца, и низким количеством углерода. Чтобы получить высокую твердость чугуна, используют легирование и другие технологические процессы.

Заготовки из СЧ нашли широкое применение в металлургическом оборудовании:

  1. Листопрокатные валки;
  2. Изложницы;
  3. Шлаковые чаши.

Сантехника

Очень много чугунных изделий применяется в сантехнике. Из чугуна изготавливают:

  1. Радиаторы отопления;
  2. Трубы;
  3. Фитинги;
  4. Раковины;
  5. Кухонные мойки.

И сегодня остаются востребованными чугунные ванны, которых отличает высокая прочность, долговечность и надежность. Такие изделия можно эксплуатировать десятки лет. Они сохраняют свой первоначальный вид и не требуют замены.

Из чугуна мастера изготавливают художественные шедевры. К примеру, набережные Санкт-Петербурга, украшены чугунными литыми деталями. Гуляя по улицам города можно встретить ажурные ворота, оригинальные чугунные ограждения. В скверах можно увидеть чугунные памятники.

Применение ковкого чугуна

Этот материал отличается великолепной демпфирующей способностью, он способен отлично работать при очень низких температурах. Этот вид чугуна применяют при производстве ответственных деталей тракторов, а также автомобилей, которым придется выполнять свою работу в тяжелых климатических условиях.

Нашли свое применение детали из ковкого чугуна и в электрической промышленности. Из него изготавливают:

  1. Клеммы;
  2. Крючья изоляторов;
  3. Державки проводов.

Такие изделия прекрасно справляются с силовыми нагрузками, они могут изгибаться при механическом воздействии.

В текстильном машиностроении, ковкий чугун используется при изготовлении:

  1. Шестерен;
  2. Вилок
  3. Спиц;
  4. Деталей, для бумагопрядильных машин.

Иначе говоря, для деталей, испытывающих большие статические нагрузки, подвергающиеся трению и быстрому износу. Для таких изделий применяют антифрикционный ковкий чугун, способный создавать минимальное трение, там, где имеется максимальный контакт деталей.

Ковкий чугун используется и в сантехнических изделиях. Из него изготавливают:

  1. Водопроводные отводы;
  2. Фланцевые переходники;
  3. Задвижки;
  4. Радиаторы отопления.

Эти изделия могут работать длительное время в водной среде.

Газовые системы используют ковкий чугун для изготовления выпуска фитингов, соединяющих трубы, где имеют место всевозможные разветвления.

Самые разные марки ковкого чугуна нашли широкое применение в ландшафтном дизайне, когда происходит формирование декорирующих деталей:

  1. Оригинальные изгороди;
  2. Скамейки;
  3. Ворота;

Применяется такой сплав и в мебельной промышленности, для элементов, на которые могут влиять атмосферные осадки:

  1. Террасная мебель;
  2. Беседки.

Из него изготавливаются детали для бытового оборудования:

  1. Ванн;
  2. Стиральных машин;
  3. Газовых плит;
  4. Сковородок;
  5. Котелков.

Очень много деталей автомобилей сделаны из ковкого чугуна. К ним относятся:

  1. Приводы;
  2. Колесные ступицы
  3. Шестерни;
  4. Картеры;
  5. Кронштейны двигателей;
  6. Катки;
  7. Тормозные колодки;
  8. Накладки;
  9. Балансиры
  10. Карданные валы;
  11. Коллекторы.

Не обходится и судостроение без ковкого чугуна. При изготовлении оборудования для кораблей, КЧ применяется для производства:

  1. Иллюминаторов;
  2. Мачтовых скоб;
  3. Уключин;
  4. Брештук;
  5. Водяной арматуры.

Не забыт ковкий чугун и в железнодорожной промышленности. При строительстве вагонов из него изготавливают:

  1. Запасные части к воздушным тормозам;
  2. Подшипники;
  3. Кронштейны
  4. Тяговые и сцепные системы;
  5. Скобы.

Уже много веков человечество использует чугун, сегодня практически каждый человек имеет дело с таким сплавом. Он отличается высокой прочностью и имеют относительно невысокую стоимость. Единственным недостатком чугунных деталей является их хрупкость. Но, при правильной технологии получения чугуна, этот недостаток минимизируется, поэтому чугунные детали так широко применяются в вышеописанных отраслях промышленности.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Презентация к уроку химии в 9 классе по теме «Сплавы металлов. Сталь». | Презентация к уроку по химии (9 класс) по теме:

Слайд 1

Сталь

Слайд 2

Сталь (от нем. Stahl ) [1] — сплав железа с углеродом и/или с другими элементами. Сталь содержит не более 2,14 % углерода (при большем количестве углерода в железе образуется чугун ). Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость , снижая пластичность и вязкость . Учитывая, что в сталь могут быть добавлены легирующие элементы, сталью называется содержащий не менее 45% железа сплав железа с углеродом и легирующими элементами (легированная, высоколегированная сталь).

Слайд 3

Применение стали Сталь — важнейший конструкционный материал для машиностроения, транспорта, строительства и прочих отраслей промышленности. Стали с высокими упругими свойствами находят широкое применение в машино — и приборостроении. В машиностроении их используют для изготовления рессор, амортизаторов, силовых пружин различного назначения, в приборостроении — для многочисленных упругих элементов: мембран, пружин, пластин реле, сильфонов, растяжек, подвесок. Пружины, рессоры машин и упругие элементы приборов характеризуются многообразием форм, размеров, различными условиями работы. Особенность их работы состоит в том, что при больших статических, циклических или ударных нагрузках в них не допускается остаточная деформация. В связи с этим все пружинные сплавы кроме механических свойств, характерных для всех конструкционных материалов (прочности, пластичности, вязкости, выносливости), должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям. В условиях кратковременного статического нагружения сопротивление малым пластическим деформациям характеризуется пределом упругости, при длительном статическом или циклическом нагружении — релаксационной стойкостью.

Слайд 4

Производство стали Суть процесса переработки чугуна на сталь состоит в уменьшении до нужной концентрации содержания углерода и вредных примесей — фосфора и серы, которые делают сталь хрупкой и ломкой. В зависимости от способа окисления углерода существуют различные способы переработки чугуна на сталь: конверторный, мартеновский и электротермический. К финансовому кризису в 2008 году Украина оставалась одной из немногих стран, где широко использовался мартеновский способ выплавки стали, достаточно энергозатратный и экологически вредный. Сейчас большинство мартеновских печей в Украине выведено из эксплуатации, а те что остались, вскоре также будут закрыты. Мартеновский способ выплавки стали не выдерживает конкуренции, обострившейся на мировых рынках после 2008 г. Таким образом, сейчас в Украине, как и во всем мире, подавляющее большинство стальной продукции производится конвертерным способом. Украина по состоянию на 2008 г. занимает пятое место в мире по объёмам экспорта стали, 76,46 % стали, производимой на мировом рынке, приходится на десять ведущих стран.

Слайд 5

Кислородно-конверторный способ получения стали По этому способу окисления избыток углерода и других примесей чугуна окисляют в присутствии кислородом воздуха, который продувают сквозь расплавленный чугун под давлением в специальных печах — конверторах. Конвертер представляет собой грушевидную стальную печь, футерованную внутри огнеупорным кирпичом. Он может поворачиваться вокруг своей оси. Емкость конвертора 50—60 т. Материалом его футеровки служит либо динас (в состав которого входят главным образом SiO 2 , имеющий кислотные свойства), либо доломитная масса (смесь CaO и MgO , которые получают из доломита MgCO 3 ·CaCO 3 ; эта масса имеет основные свойства). В зависимости от материала футеровки печи конверторный способ разделяют на два вида: бессемеровский и томасовский.

Слайд 6

Бессемеровский (томасовский) метод Бессемерование чугуна, один из видов передела жидкого чугуна в сталь без затраты топлива. Процесс обработка литого чугуна в чушках , происходит путём продувки воздухом через него в овальном сосуде, конвертере, 15 — 25 тонной вместимости. Окисление примесей доводит шихту к подходящей температуре, которая зависит от состава сырья для высокой температуры: 2% кремния в кислотном и фосфора 1,5-2 % в основном процессе, необходимы для увеличения температуры. Выдувание шихты, которое вызывает интенсивное пламя в горловине конвертера, занимает приблизительно 25 минут, и такой короткий промежуток времени делает контроль процесса немного трудным. От кислотного бессемеровского процесса отказались в пользу мартеновского процесса, в основном из-за экономических факторов.

Слайд 7

Мартеновский метод получения стали Сталь получается путём окислительной плавки загруженных в печь железосодержащих материалов — чугуна, стального лома, железной руды и флюсов в результате сложных физико-химических процессов взаимодействия между металлом, шлаком и газовой средой печи. Шихта мартеновских печей подразделяется на металлическую часть (чугун, стальной лом, раскислители и легирующие добавки) и неметаллическую (железная руда, мартеновский агломерат, известняк, известь, боксит, плавиковый шпат). Чугун, применяемый либо в жидком состоянии, либо в виде чушек , служит основным источником углерода, обеспечивающим нормальное протекание мартеновского процесса. Количество чугуна и стального лома в шихте может колебаться в любых соотношениях в зависимости от разновидности процесса, экономических условий, выплавляемых марок сталей. В качестве раскислителей и легирующих добавок, в мартеновском производстве используют ферросплавы и некоторые чистые металлы (алюминий, никель). Железная руда и мартеновский агломерат применяются в мартеновском производстве в качестве окислителей, а также в качестве флюса, способствующего ускоренному формированию активного шлака. В роли окислителя может использоваться также окалина. Известняк, известь, боксит, плавиковый шпат в мартеновском процессе служат для формирования шлака необходимого состава и консистенции, обеспечивающего протекание окислительных реакций, удаление вредных примесей и нагрев металла. Мартеновский способ получения стали был наиболее распространён в конце 19 и до середины 20 веков. С конца 20 века мартеновский способ активно вытесняется кислородно-конверторным способом получения стали.

Слайд 8

Тепло, требуемое в этом процессе, создается электрической дугой, находящейся между угольными электродами и металлической ванной. Обычно, шихта из градуированного стального лома плавится под окисленным шлаком для удаления фосфора. Нечистый шлак удаляется путём наклона печи. Второй шлак используется для удаления серы и диоксидов металла в печи. Это приводит к высокой степени очистки, и высококачественная сталь может быть сделана при чрезвычайно высоких температурах. Этот процесс широко используется для изготовления высоколегированных сталей, таких как нержавеющая, жаростойкая и быстрорежущая стали. Продувка кислородом часто используется для того, чтобы удалить углерод в присутствии хрома и позволяет использовать лом из нержавеющей стали. Содержание азота в сталях, сделанных бессемеровским и электродуговым процессами, составляет приблизительно 0,01-0,25 % по сравнению с приблизительно 0,002 — 0,008 % в мартеновских сталях. Электродуговой процесс

Слайд 9

Спасибо за внимание!

химия и физика – steel-guide.info

Первичный чугун получают в доменных печах путем восстановления окислов железа в металлическое железо. Условия в этих печах таковы, что железо чрезмерно насыщается углеродом и выходит из домны в виде чугуна. Этот чугун, кроме того, содержит повышенное содержание различных примесей кремния, марганца, фосфора и других.

Принцип производства чугуна практически не изменился с самых древних времен. Древние доменные печи были из глины и производили несколько килограммов чугуна в сутки. Современные доменные печи — самые большие печи в мире — способны производить в сутки до 6000 тонн чугуна.

Чугун производят путем проведения в доменной печи химических реакций железных и марганцевых руд с восстановителями – окисью углерода и атомарным углеродом. Эти восстановители образуются в результате сжигания в печи топлива – кокса, мазута, природного газ и измельченного каменного угля. Кроме железной руды и топлива применяют и другие материалы, в первую очередь, флюсы. Флюсы необходимы для понижения температуры плавления пустой породы железной руды, перевода в шлак серы, фосфора, золы, сжигаемого топлива и образования легкоплавкого жидкотекучего шлака, который удаляется из печи.

Основные материалы для доменной печи

1) Железняки – источник железа.
2) Кокс – топливо и восстановитель.
3) Известняк – при высокой температуре разлагается в образованием СаО, который действует как флюс и переводит кремнистые пустые породы в шлак CaSiO3.
4) Воздух – поддерживает горение кокса с выделением тепла. Удаляет некоторые неметаллические примеси (кремний, мышьяк) в виде летучих оксидов. Окисляет окись железа FeO в руде до Fe2O3, что способствует сохранению железа в руде. Окись железа FeO, основная по природе, реагирует с SiO2 c образованием шлака FeSiO3. Воздух делает руду пористой, что способствует однородному восстановлению железа.

Железные руды

В земной коре содержится около 50 % железа в виде окислов, сульфидов и других соединений – всего около 200 различных минералов. Горные породы, из которых технически возможно и экономически целесообразно извлекать металлы называют рудами.

К железным рудам относят красный, бурый, магнитный и шпатовый железняки. Эти руды содержат много соединений железа, из которых его извлекают, и пустой породы, которая относительно легко отделяется при переработке.

Минералы в железных рудах

Основными рудообразующими минералами железа являются гематит, лимонит и магнентит.

Гематит – красный железняк. Содержит железо  в виде безводной окиси железа Fe2O3. Содержание железа в красных железняках составляет 45-65 % при небольшом количестве вредных примесей.

Лимонит – бурый железняк. Содержит железо в форме водных окислов типа nFe2O3×mH2O. В буром железняке – 25-50 % железа.

Магнетит – магнитный железняк. Содержит железо  в основном в виде закись-окиси железа Fe3O4, обладающего магнитными свойствами. Магнетиты – самые богатые железные руды – содержат 40-70 % железа.

Подготовка руды для производства чугуна

Для нормальной работы доменной печи она должна загружаться кусковым материалом оптимальных размеров. Слишком крупные куски руды и других материалов не успеют должным образом прореагировать, и часть материала уйдет бесполезно. Слишком мелкие куски слишком плотно прилегают друг к другу, не оставляя необходимых проходов для прохождения газов, что затрудняет работу печи.

Оптимальными считают размер кусков шихты 30-80 мм. Более крупные куски измельчают до оптимального размера.

С другой стороны, при дроблении материалов и при добыче руды наряду с крупными кусками образуется мелочь, также не пригодная к плавке. Такие материалы окусковывают до нужных размеров методами агломерации и скатывания.

Кроме агломерации и скатывания производят обогащение руды. Обогащением называют предварительную обработку руды без изменения химического состава основных минералов и их агрегатного состояния. Обогащение руды производят для повышения содержания в ней железа. При этом из руды удаляется значительная часть пустой породы. При обогащении руд применяют различные методы: промывание руды, метод флотации, гравитационный метод и магнитное обогащение.

Конструкция доменной печи

Доменная печь представляет собой печь шахтного типа. Типичная доменная имеет внизу диаметр 6-8 м и высоту 20-36 м. Самая большая домна, японская, имеет диаметр 14,9 м. Профиль доменной печи и ее температурные зоны показаны на рисунке 1.

Рисунок 1 – Профиль доменной печи. Материалы на входе и выходе.
Основные химические реакции

Доменная плавка

Доменная плавка заключается в раздельной загрузке в верхнюю часть печи (колошник) офлюсованного агломерата и кокса. Их располагают в печи слоями. Шихта нагревается за счет тепла горения кокса в горячем воздухе, который вдувается в нижней части домны. Шихта постепенно опускается вниз. В результате физико-химического взаимодействия компонентов шихты и поднимающихся газов в нижней части печи – горне – образуются два несмешивающихся жидких слоя – чугун на лещади горна и шлак – над чугуном.

Жидкий чугун выпускают каждые 2-3 часа, в больших печах – каждый час. Шлак из печи выпускают вместе с чугуном. Их разделяют с помощью специальных затворов.

Доменная печь обычно работает непрерывно в течение нескольких лет – до 10 лет.

Физико-химические процессы в доменной печи

В доменной печи одновременно происходят следующие процессы:

1) горение углерода топлива и образование восстановителей;
2) разложение компонентов шихты;
3) восстановление окислов;
4) науглероживание железа и образование чугуна;
5) образование шлака.

Горение топлива и образование восстановителей

Горение углерода топлива происходит в нижней части печи при взаимодействии воздуха при температуре 1000-1300 ºС с коксом:

С + О2 = СО2 .

Образующийся углекислый газ поднимается к раскаленному коксу и взаимодействует с ним по реакции с образованием восстановителя СО:

СО2 + С = 2СО.

Восстановитель СО в присутствии железа разлагается по реакции с образованием атомарного сажистого восстановителя С:

2СО = С + СО2.

Восстановление окислов железа

Главная задача доменного процесса – восстановление железа из его оксидов. Основную роль в восстановлении железа играют окись углерода и атомарный сажистый углерод, которые образуются в результате доменного процесса.

Зоны реакций восстановления и их температуры в доменной печи показаны на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема восстановления окислов железа
при производстве чугуна в доменной печи

Восстановление окислов железа идет в следующей последовательности:

Fe2O3 → Fe3O4 →  FeO → Fe

Основными реакциями восстановления являются следующие:

Fe2O3 + 3C = 2Fe + CO
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2
FeO + CO = Fe +CO2

В восстановлении железа также участвует водород, который образуется из воды, которая содержится в шихте.

Науглероживание железа

Науглероживание железа происходит за счет взаимодействия твердого губчатого железа с углеродом:

3Fe + 2CO = Fe3C + CO2.

Сплав железа с углеродом имеет температуру плавления ниже, чем у чистого железа. В результате этого образуются капли жидкого чугуна, которые стекают на дно горна (лещадь) через слой раскаленного кокса, насыщаясь при этом углеродом.

Образование доменного шлака

Основными реакциями образования шлака являются следующие:

CaCO3 → CaO + CO2
CaO + SiO2 = CaSiO3

Побочные реакции восстановления примесей

В результате побочных реакций происходит восстановление примесных элементов – марганца, кремния и фосфора:

MnO2 + 2C = Mn + 2CO
SiO2 + 2C = Si + 2CO
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 = 3CaSiO3 + P2O5
P2O5 + 5C + 2P + 5CO

Таким образом, в доменной печи мы получаем своего рода загрязненное примесями железо, то есть чугун, который содержит больших количествах свободный углерод, а также примесные элементы – марганец, кремний и фосфор.

Доменный чугун

Типичный химический состав доменного первичного чугуна:
Железо (Fe) = 93,5-95,0%
Кремний (Si) = 0,30-0,90%
Сера (S) = 0,025-0,050%
Марганец (Mn) = 0,55-0,75%
Фосфор (P) = 0,03-0,09%
Титан (Ti) = 0,02-0,06%
Углерод (C) = 4,1-4,4%

Из доменного первичного чугуна выплавляют сталь. Процесс выплавки стали, грубо говоря, заключается в снижении в железе содержания углерода и очистке его от чрезмерного содержания марганца, кремния, фосфора и других примесей.

Лекция «Достижения в металлургии и применение аустенитного ковкого чугуна»

Лекции

ru

А-305

Приглашаем всех желающих на лекцию «Достижения в металлургии и применение аустенитного ковкого чугуна» профессора Центрального научно-исследовательского металлургического института (Египет, г. Каир) А. Нофаля.

Ковкий чугун — новый улучшенный материал со старым названием.

В докладе будут приведены результаты нашей исследовательской работы в Центральном научно-исследовательском металлургическом институте за последние более чем 20 лет и будут охвачены следующие темы:

  • Разработка новых составов чугуна: бейнитные чугуны (ADI), чугуны с высоким содержанием алюминия, нихард (износостойкий мартенситный чугун с шаровидным графитом) для двухслойных литых валков, чугуны, легированные кремнием и молибденом для применения при высоких температурах, чугуны с графитом типа D для изготовления форм предназначенных для получения изделий из стекла.
  • Вопросы формирования микроструктуры чугуна: механизм роста вермикулярного графита, образования перлита в чугунах.
  • Динамика затвердевания чугунов: ультразвуковая обработка затвердевающего чугуна с шаровидным графитом, измельчение структуры высокохромистых чугунов.
  • Производство чугуна с использованием альтернативных технологий: холодная прокатка бейнитных чугунов ADI, термо-механическая обработка ковкого чугуна.
  • Необычные направления в плавке ковкого чугуна: безкоксовая вагранка, DRI (железо прямого восстановления) в качестве шихты для плавки чугуна.

Время доклада около 90 минут.

А. Нофаль — доктор технических наук по специальности 05.16.02 — «Металлургия черных, цветных и редких металлов» (Московский институт стали и сплавов, 1972 г.), профессор Центрального научно-исследовательского металлургического института (Египет, г. Каир), известный специалист в области литья металлов. Глава Технического комитета по Аустенизированному высокопрочному чугуну (ADI) Всемирной литейной ассоциации (WFO), Член Европейской ассоциации литейщиков черных сплавов (ECIG). С 2014 г. является президентом Египетского Сообщества Литейщиков (EFS). Лидер направлений литья металлов в Мексике, Швеции и Южной Африке.

А. Нофаль имеет около 150 научных публикаций и 90 проектов по передаче прикладных технологий (Индекс Хирша (Scopus) 7.)

1996 — 2006 гг. — Член Исполнительного комитета Мировой ассоциации промышленных исследователей Ближнего Востока и Северной Африки.

2009 г. — Государственная премия за заслуги в области Передовых технических наук (Проектирование).

2018 г. — награда Национальной Академии Наук Республики Беларусь.

Отливки по чертежам

ОАО «Литейно-механический завод» специализируется на производстве отливок из чугуна различных марок как для собственного производства, так и по заказам.

Изготовление чугунного литья характеризуется полным циклом производства – от проектирования и подготовки модельной оснастки до отливки готовых изделий, которые могут поставляться в виде полуфабриката  (литье) или с предварительной механической обработкой. Производственная мощность предприятия – до 5000 тонн в год. Вес отливок от 0,5 до 200 кг.

Литейное производство оснащено современным высокотехнологичным оборудованием. Формовка осуществляется на автоматической машине немецкой фирмы по сейатсу процессу. Данная технология обеспечивает изготовление точных форм при использовании смесей, связанных бентонитом. Автоматический механизм контроля давления в устройстве впуска и прессования смеси обеспечивает равномерное уплотнение смеси и гарантирует высокое качество литья. Стержневой участок оснащен оборудованием итальянской фирмы Primafond, работающим по Cold-Box амин процессу. Применение технологии изготовления стержней по холодной оснастке позволяет получать отливки с высокой размерной точностью.

Плавка чугуна осуществляется в газовых вагранках производительностью 3 т/час и в индукционных печах производства фирмы «Рэлтек» емкостью 400 кг. Контроль химического состава сплавов ведется с использованием современного экспресс – анализатора «Метавак CS-30», а также методами «мокрой» химии. Кроме проверки химического состава металла на предприятии также осуществляются испытания образцов по механическим свойствам (предел прочности на разрыв, относительное удлинение) и соответствие микроструктуры по ГОСТ 3443-87.

Мы готовы рассматривать заказы на изготовление отливок как из серого чугуна марок СЧ 18-36 по ГОСТ 1412-85, так и из чугунов со специальными свойствами:

  • Высокопрочный чугун с шаровидным графитом по ГОСТ 7293-85

    Наиболее перспективный литейный сплав, применяемый в автомобильной промышленности, сельхоз и ж/д машиностроении, производстве карьерной и бытовой технике. Производство высокопрочного чугуна осуществляется методами ковшевого и внутриформенного модифицирования.

  • Жаростойкий и износостойкий чугун различных марок по ГОСТ 7769-82. Сфера применения – изготовление деталей дробилок, мельниц, насосов, отжиговых печей и т.д.

Предприятие работает по принципу индивидуального подхода к требованиям каждого клиента и готово рассматривать широкий спектр предложений по изготовлению литья.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Чугун

— Чугун — это сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14% углерода (максимальная растворимость углерода в аустените на диаграмме состояния). Углерод может присутствовать в чугуне в виде цементита и графита. В зависимости от формы графита и доли цементита выделяют следующие типы чугуна: белый, серый, ковкий и ковкий чугун. Чугун содержит неизбежные примеси (Si, Mn, S, P), а в некоторых случаях также легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и т. Д.).). Как правило, чугун хрупкий.

Выход

Мировое производство чугуна в 2011 году установило новый рекорд и достигло 1,083 миллиарда тонн, что на 5% больше, чем в предыдущем году (1,031 миллиарда тонн). Азиатский регион произвел 804,78 миллиона тонн в год, ЕС 94,134 миллиона тонн, Северная Америка 42,478 миллиона тонн и страны СНГ 80,177 миллиона тонн. Все страны-производители чугуна увеличили объемы производства в 2011 году.

10 ведущих стран-производителей чугуна
1 Китай 629 693 ММТ
2 Япония 81 028 ММТ
3 Россия 48,12 млн т
4 Индия 38,9 млн т
5 Южная Корея 42 218 ММТ
7 Бразилия 33 243 млн т
6 Украина 28 867 ММТ
8 Германия 27 795 ММТ
9 США 30 233 млн т
9 Тайвань 1294 ММТ
Виды чугуна
Белый чугун

В структуре белого чугуна нет видимых включений графита и присутствует лишь небольшое количество графита (0. 03-0,30%) могут быть обнаружены чувствительными химическими методами или микрографией с большим увеличением. Металлическая матрица белого чугуна состоит из цементит-эвтектики, вторичного и эвтектоидного цементита, а матрица легированного белого чугуна состоит из сложных карбидов и легированного феррита. Отливки из белого чугуна демонстрируют износостойкость, относительную жаростойкость и устойчивость к коррозии. Любые зоны поперечного сечения отливки, которые по структуре отличаются от белого чугуна, ухудшают указанные свойства. Прочность белого чугуна снижается с увеличением содержания углерода и, следовательно, карбида.Причем чем выше количество карбида в структуре белого чугуна и, следовательно, чем выше содержание углерода, тем выше твердость белого чугуна.

Наивысшая твердость белого чугуна обеспечивается мартенситной структурой матрицы. Коагуляция карбидов значительно снижает твердость чугуна. Примеси, растворенные в карбидах железа, приводят к образованию сложных карбидов, при этом твердость карбидов и белого чугуна увеличивается. По интенсивности своего влияния на твердость белого чугуна первичные и легирующие элементы расположены в следующем порядке, начиная с углерода, который определяет количество карбидов и увеличивает твердость чугуна более интенсивно, чем другие элементы: C Ni P Mn Cr Mo V Si Al Cu Ti S.

Влияние никеля и марганца и отчасти хрома и молибдена определяется их влиянием на формирование мартенситно-карбидной структуры, а количество этих элементов, соответствующее содержанию углерода в чугуне, обеспечивает максимальную твердость белого чугуна.

Чугун с содержанием бора 0,7–1,8% имеет сверхвысокую твердость HB 800–850. Белый чугун — очень ценный материал для компонентов, работающих в условиях, вызывающих износ, при очень высоких удельных давлениях и в большинстве случаев без смазки.Нет прямой зависимости между износостойкостью и твердостью; твердость не определяет износостойкость, но ее следует принимать во внимание наряду со структурой чугуна. Наилучшую износостойкость показывает белый чугун с тонкой структурой его матрицы, содержащей карбиды, фосфиды и др. В виде мелких изолированных включений, равномерно распределенных в нем, или в виде мелкой сетки.

Особые свойства легированного чугуна — коррозионная, жаропрочная и электрическая стойкость — также приписываются матричной структуре.В зависимости от состава и концентрации легирующих элементов матрица легированного белого чугуна может быть карбидно-аустенитной или карбидно-перлитной, а также может содержать легированный феррит.

Основным легирующим элементом для этой цели является хром, который соединяется с углеродом с образованием карбидов хрома и сложных карбидов хрома и железа.

Твердые растворы этих карбидов обладают высоким электродным потенциалом, близким к потенциалу второго структурного компонента матрицы — феррита хрома.Кроме того, образуются защитные оксидные пленки, обеспечивающие повышенную коррозионную стойкость белого чугуна с высоким содержанием хрома. Термическая стабильность карбидов значительно повышается в присутствии хрома из-за значительного замедления диффузионных процессов в многолегированном железе. В зависимости от структуры эти специфические характеристики легированного белого чугуна определяют сферу его применения как магнитный нержавеющий чугун или чугун с высоким электрическим сопротивлением.

Серый чугун

Этот сплав железа с углеродом содержит крабовый, чешуйчатый или вермикулярный графит.Особая разновидность (группа марок) серого чугуна — высокопрочный чугун с шаровидным графитом, модифицированным магнием (Mg), церием (Ce) или другими элементами. Чугун может иметь ферритную, ферритно-перлитную или перлитную структуру в зависимости от скорости охлаждения после затвердевания (и, следовательно, от размеров литья). С увеличением скорости охлаждения количество перлита и, следовательно, прочность чугуна также увеличивается, но пластичность уменьшается. Для каждой области применения необходимо подбирать марку чугуна с оптимизированным набором свойств.

Серый чугун обозначается буквенными обозначениями (СЧ), за которыми следует минимальное гарантированное значение прочности на разрыв в кг / мм2, т. е. грамм. 30 (СЧ40). Ковкий чугун выпускается под обозначением B (VCh), сразу за которым следует значение прочности, а затем значение относительного удлинения в%, разделенные тире, e. грамм. 60-2 (ВЧ60-2). Серый чугун — основной литейный материал, характеризующийся высокими литейными свойствами (низкая температура кристаллизации, хорошая литье и низкая усадка).Он широко используется в машиностроении для литья станины машин и механизмов, а также поршней и цилиндров. Высокая хрупкость, присущая серым чугунам и связанная с присутствующим в их структуре графитом, исключает их использование для деталей, подверженных главным образом напряжениям растяжения или изгиба, а чугуны используются только для того, чтобы выдерживать напряжения сжатия. Помимо углерода, серый чугун всегда содержит другие элементы, особенно кремний, способствующий образованию графита. Большинство марок серого чугуна содержат до 1.4% углерода при условии, что общее содержание кремния и углерода превышает 2%.

Ковкий чугун

Ковкий чугун — это условное название мягкого и вязкого металла, получаемого из белого чугуна путем литья и последующей термообработки. Использование длительного отжига приводит к разложению цементита и образованию графита или графитизации, и поэтому такая обработка называется графитизирующим отжигом.

Как и серый чугун, ковкий чугун имеет полустальную матрицу и содержит углерод в виде графита, но включения графита в ковком чугуне отличаются от включений в обычном сером чугуне.Разница заключается в том, что включения графита в ковком чугуне расположены в виде чешуек, образованных после отжига и изолированных друг от друга, что приводит к менее расслоению металлической матрицы и определенной ударной вязкости и ковкости чугуна. Графит в ковком чугуне часто называют углеродом для отжига из-за его чешуйчатой ​​формы и метода его образования (отжига).

Белый чугун, дающий ковкий сорт после отжига, является доэвтектическим по своему фазовому составу и имеет структуру ледебурит + (вторичный) цементит + перлит.Цементит в ледебурите, вторичный цементит и эвтектоидный цементит в перлите должны разлагаться во время отжига, чтобы получить структуру феррит + отжигаемый углерод. Разложение цементита в ледебурите и частичное разложение вторичного цементита происходит на первой стадии графитизации при температуре выше критического значения (950 1000 C), а разложение эвтектоидного цементита происходит на второй стадии графитизации при термическом замедлении при температуре ниже критическое значение (740 720 C) или при медленном охлаждении в диапазоне критических температур (760-720 C).

Ковкий чугун (SG чугун)

Эта марка содержит включения шаровидного графита. Сфероидальный графит имеет более низкое отношение поверхности к объему, что определяет максимальную сплошность металлической матрицы и, следовательно, максимальную прочность железа. Металлическая матрица чугуна с шаровидным графитом имеет такую ​​же структуру, как и у обычного серого чугуна, то есть марки чугуна могут изготавливаться со следующими структурами: феррит + шаровидный графит (ферритный ковкий чугун), феррит + перлит + сфероидальный графит (ферритно-перлитный высокопрочный чугун) или перлит + сфероидальный графит (перлитный высокопрочный чугун) в зависимости от химического состава чугуна и скорости охлаждения (толщины стенки отливки). Этот сорт чаще всего используется для изготовления деталей повышенной прочности в машиностроении, а также для производства высокопрочных труб (для водопроводных, канализационных, газовых и нефтяных трубопроводов). Детали и трубы из высокопрочного чугуна обладают высокой прочностью, долговечностью и высокими эксплуатационными характеристиками.

Пестрый чугун

Углерод в крапчатом чугуне частично присутствует в виде цементита (более 0,8%). Структурными составляющими такого чугуна являются перлит, ледебурит и чешуйчатый графит.

Классификация

По содержанию углерода серый чугун считается доэвтектическим (2,14–4,3% углерода), эвтектическим (4,3%) или заэвтектическим (4,3–6,67%). Состав сплава влияет на его структуру. В зависимости от состояния и содержания углерода различают следующие виды чугуна: белый и серый чугун (в зависимости от цвета излома, обусловленного углеродной структурой в чугуне в виде карбида железа или свободного графита), высокопрочный чугун с шаровидным графитом, ковкий чугун, чугун с вермикулярным графитом. Углерод присутствует в белом чугуне в виде цементита и в сером чугуне в основном в форме графита.

Типы чугуна в промышленном секторе обозначаются следующим образом:

  • передельный чугун 1, 2 (П1, П2)
  • чугун передельный для отливок (передельный — литейный) 1, 2 (ПЛ1, ПЛ2)
  • чугун передельный фосфорный 1, 2, 3 (ПФ1, ПФ2, ПФ3)
  • сортовой передельный чугун 1, 2, 3 (ПВК1, ПВК2, ПВК3) ​​
  • Чугун с чешуйчатым графитом (СЧ) (следующие цифры — минимальное гарантированное значение предела прочности на разрыв в кг / мм2)
  • чугун антифрикционный
  • чугун антифрикционный серый (АЧС)
  • антифрикционный высокопрочный чугун (АЧВ)
  • антифрикционный ковкий (АЧК)
  • Ковкий чугун с шаровидным графитом для отливок В (ВЧ) (цифры после буквенных обозначений представляют собой значение прочности в кг / мм2 и относительное удлинение в%)
  • Чугун специальный легированный (Ch)
Классификация легированных чугунов:
  • Чугуны жаропрочные хромистые
  • Чугун коррозионностойкий
  • чугуны износостойкие
  • другие

Отливка из высокопрочного чугуна и высокопрочного чугуна

Что такое ковкий чугун?

Ковкий чугун, также известный как высокопрочный чугун, представляет собой прочный, устойчивый к усталости металл благодаря своей сферической графитовой структуре.Ковкий чугун, впервые запатентованный в 1948 году, является современной версией чугуна. Как и чугун, современный ковкий чугун содержит небольшие кусочки графита, которые немного изменяют свойства чугуна.

В чем разница между ковким чугуном и чугуном?

Разница между традиционным чугуном и современным ковким чугуном заключается в форме графита. В то время как чугун имеет мелкие чешуйки графита, высокопрочный чугун содержит сферические графитовые вкрапления. Из-за сферической формы графита ковкий чугун часто называют шаровидным чугуном или чугуном с шаровидным графитом.Сферическая форма является ключом к тому, чтобы сделать ковкий чугун чрезвычайно прочным, ковким (его можно скручивать и манипулировать другими способами без образования трещин) и долговечным, что означает, что это отличный металл для деталей машин.

General Kinematics предлагает тщательно спроектированные литейные системы как для высокопрочного чугуна, так и для чугуна с целью повышения эффективности и качества литья. Наши специалисты имеют многолетний опыт в предоставлении уникальных решений для ваших задач. В установках для литья пластичных материалов GK часто используются вращающиеся барабаны DUCTA-SERIES ™.Эти вращающиеся барабаны идеально подходят для литейных заводов, где перед взрывом необходимо удалить литники, литники и литники с отливок.

Как производится ковкий чугун?

В отличие от чугуна или стального лома, высокопрочный чугун изготавливается в основном из сырого чугуна, полученного при плавке руды в доменной печи, обычно называемого «чушковым чугуном». Чугун примерно на 90% состоит из железа с высоким содержанием углерода, его химические свойства очень стабильны. Используя доменную печь, чугун плавится, и в материал вводится углерод, превышающий его нормальную производительность.Кремний, сера и марганец помогают избыточному углероду образовывать сферические графитовые узелки по мере охлаждения металла в отливке. В результате получается прочный износостойкий металл. General Kinematics предлагает вибрационные системы для литья высокопрочного чугуна, которые оптимизируют работу системы и улучшают качество литья.

Одним из основных преимуществ этого производственного процесса является легкость литья ковкого чугуна и его дешевизна по сравнению с другими подобными металлами, такими как сталь.

Для чего используется ковкий чугун?

Благодаря своей прочности и ковкости высокопрочный чугун широко используется во многих отраслях промышленности.Чаще всего он используется производителями сантехники для изготовления труб и трубопроводной арматуры. Он также популярен в автомобильной промышленности, так как используется в шатунах двигателей, цилиндрах, коленчатых валах, осях грузовиков и шестернях, а также в других деталях. Ковкий чугун также часто встречается в фортепианных арфах, корпусах машин и кабельных барабанах.

Независимо от отрасли, если вы ищете прочный, стабильный материал, который может выдерживать жесткие условия в течение длительного периода времени, ковкий чугун — отличный выбор.

Решения General Kinematics

General Kinematics предлагает широкий спектр промышленного оборудования для производства высокопрочного чугуна и других производственных процессов.GK предлагает вибрационное и роторное литейное оборудование, питатели, конвейеры и другое оборудование для улучшения любой производственной линии.

GK даже предлагает стабилизатор / коромысло из ковкого чугуна, предназначенный для работы в самых суровых условиях. Этот стабилизатор / коромысло работает с вибрационным оборудованием GK или других производителей. Он обеспечивает оптимальную конструкцию ног из самого прочного материала для минимального износа.

General Kinematics предлагает дополнительное оборудование для различных отраслей промышленности для улучшения и повышения производительности.Обратитесь в General Kinematics для получения дополнительной информации о том, как GK может помочь улучшить вашу систему или узнать больше о наших продуктах.

(PDF) Лабораторные исследования, связанные с производством и свойствами гранул чугуна

РЕЗЮМЕ

Гранулы чугуна были произведены в лабораторной печи в

Мичиганском технологическом университете. Эти гранулы производятся из окатышей

, состоящих из смеси оксида железа, угля, флюса и связующего,

, нагретых до 1450 ° C.Эти окатыши затем самовосстанавливаются до

, в результате чего получается твердый, высокоплотный, сильно металлизированный (96,5% Fe) чугун.

В процессе производства самородков образуется отдельная фаза шлака

, которая четко отделяется от металла. По физическим и химическим свойствам гранулы чугуна

аналогичны чугуну, производимому в доменных печах

, который отличается от чугуна прямого восстановления (DRI).

ВВЕДЕНИЕ

Чугун преимущественно производится путем плавки железной руды в доменных печах

.Сырьем, используемым в доменной печи, являются окатыши, флюс

и кокс. Кокс добавляется в систему в качестве источника топлива и используется

из-за его комбинации понижающей мощности и механической прочности

. Окатыши для доменной печи состоят из концентрата железной руды —

, который был сформирован в шарики, и шарики спекаются при

приблизительно 1200 ° для их упрочнения при полном превращении оксидов железа

в Fe2O3. Флюс (известняк) в доменную печь для стимулирования

образования плавкого жидкого шлака для сбора примесей, которые будут отделены от металла

.

Существует ряд особенностей работы доменной печи, которые

приводят к неэффективности, увеличению затрат или к проблемам окружающей среды.

лемм: 1. При производстве окатышей для подачи в доменную печь их

сначала нагревают, затем охлаждают для облегчения транспортировки

и обращения с ними, а затем повторно нагревают в доменной печи

для восстановления и плавления. Большое количество энергии

тратится впустую в процессе охлаждения и повторного нагрева.

2.Работа доменных печей ограничена необходимостью

для использования кокса металлургического сорта. В связи с повышением требований

по охране окружающей среды для производства кокса

, а также истощением запасов металлургического коксующегося угля

, поставщиков становится все меньше, а затраты на производство

растут. Следовательно, с увеличением стоимости кокса —

у.е. доменный процесс становится более дорогостоящим.

3. Полная термическая и химическая эффективность процесса дробеструйной обработки

может быть достигнута только в крупномасштабных операциях

.Это затрудняет быстрое реагирование на

дополнительных изменений производственных мощностей и рыночный спрос на

(Zervas et al, 1996).

Потребность в энергоэффективных, компактных, экономичных, гибких и экологически безопасных технологических установках

делает работу доменной печи

непривлекательной и стимулирует разработку новых процессов для производства железа из руды

.

Чтобы преодолеть недостатки доменного процесса, был разработан новый одностадийный процесс изготовления самородков железа

.Поскольку кокс

не используется в качестве топлива для этого процесса, он не оказывает воздействия на окружающую среду

в виде образования вредных химических побочных продуктов процесса коксования

. Кроме того, энергия сохраняется за счет восстановления, карбюратора, плавления и отделения шлака за один этап. В результате

энергия не теряется из-за охлаждения и повторного нагрева исходного оксида железа

.

Этот процесс получения железных самородков позволяет непосредственно производить твердые

высокоплотных и высоко металлизированных гранул чугуна из высушенных зеленых шариков

.Эти зеленые шарики изготовлены из мелкозернистого железосодержащего материала, флюса

, связующего и восстановителя. Восстановитель (уголь) добавляется в систему Sys-

tem для подачи углерода, необходимого для восстановления и науглероживания.

Вяжущее (бентонит) в сочетании с мелкодисперсными частицами руды

служит для улучшения свойств зеленых шариков во влажном или высушенном состоянии.

. Флюс представляет собой известняк, который разжижает шлак, а также предотвращает чрезмерные потери железа в шлаке.

Целью данной работы было: (1) проверить техническую возможность производства гранул чугуна в чушках с использованием этого уникального процесса

, (2) определить важные химические и физические свойства —

связи эти гранулы чугуна и (3) определяют процент потери Fe в шлаке

. Во время экспериментальной работы высушенные зеленые шары обжигались при температуре печи

1450 ° C и времени пребывания 22 мин.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Сырье

Магнетитовый концентрат, используемый при окатковании, был получен на обогатительной фабрике железной руды

, расположенной в районе озера Верхнее в Соединенных Штатах

.Концентрат имел 10% -ное содержание влаги, размер частиц

80%, проходящий через 25 микрон (500 меш), и содержал 4,9% силикатной пустой породы

. Бентонит представлял собой глину на основе монтмориллонита натрия, добытую

в западных Соединенных Штатах американской коллоидной компанией,

и обозначенную SPV 200. Он имел пластинчатое водопоглощение (PWA)

706 (ASTM E946, 1996) и размер частиц 85%, проходящий через 74

микрон (200 меш) (Kawatra and Ripke, 2001).Химическое положение бентонита составило

: 34,62% ​​SiO2, 23,16% Al2O3, 5,49%

Fe2O3, 9,63% CaO, 2,11% MgO, 1,06% Na2O, 0,39% K2O, 1,25%

TiO2, 2,20%. P2O5 и 5,93% SO3. В качестве флюса использовался известняк.

В качестве восстановителя использовалась угольная пыль. Образец угля

, полученный из Исследовательского института электроэнергетики (EPRI), имел

состава: 7,34% золы, 2,11% S, 30,73% летучих веществ, 72,89% C,

4,78% H, 1,30% N и 5.11% О. Анализ размера частиц был выполнен путем лазерной дифракции с использованием прибора Microtrac SRA.

Процедура баллинга

Процедура баллинга была разработана, чтобы точно представить

Ежегодное собрание малых и средних предприятий

23-25 ​​февраля, Денвер, Колорадо

Препринт 04-98

ЛАБОРАТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ, СВЯЗАННОЕ С ПРОИЗВОДСТВОМ И СВОЙСТВАМИ СВИНЕЙ ЖЕЛЕЗНЫЕ САДЫ

B. Anameric и SK Каватра

Мичиганский технологический университет.

Houghton, MI

1 Авторские права © 2004, SME

Элемент Железо — Атом железа

Общие
Имя, символ, номер железо, Fe, 26
Химическая серия переходный металл
Группа, Период, Блок 8 (VIIIB), 4, д.
Плотность, твердость 7874 кг / м 3 , 4.0
Внешний вид блестящий металлик
с сероватым оттенком
Атомный недвижимость
Атомный вес 55.845 а.е.м.
Атомный радиус (расч.) 140 (156) вечера
Ковалентный радиус 125 вечера
радиус Ван-дер-Ваальса нет информации
Электронная конфигурация [Ар] 3d 6 4s 2
e на энергию уровень 2, 8, 14, 2
Степени окисления (оксид) 2, 3 , 4,6 (амфотерный)
Кристаллическая структура куб., С центрированным корпусом
Физический недвижимость
Государство материи твердый (ферромагнитный)
Температура плавления 1808 К (1535 С / 2795 F)
Температура кипения 3023 К (2750 С / 4982 F)
Молярный объем 7.09 10 -6 м 3 / моль
Теплота испарения 349,6 кДж / моль
Теплота плавления 13,8 кДж / моль
Давление пара 7.05 Па при 1808 K
Скорость звука 4910 м / с при 293,15 К
Разное
Электроотрицательность 1,83 (шкала Полинга)
Удельная теплоемкость 440 Дж / (кг * К)
Электропроводность 9.93 10 6 / (МОм)
Теплопроводность 80,2 Вт / (м * К)
1 st ионизация потенциал 762,5 кДж / моль
2 и ионизация потенциал 1561.9 кДж / моль
3 rd ионизация потенциал 2957 кДж / моль
4 ионизация потенциал 5290 кДж / моль
Единицы СИ и STP используются, если не указано иное.

Утюг — это химический элемент в периодической таблице, которая имеет символ Fe и атомный номер 26. Железо группы 8 и периода 4 металл.

Известный характеристики

Типичный атом железа имеет 56 раз больше массы типичного атом водорода.Железо — самый распространенный металл, считается десятым по популярности элемент изобилия во Вселенной. Железо также является самым распространенным (по массе 34,6%) элементная составляющая вверх по Земле; концентрация железа в различных слоях Земли колеблется от высоких во внутреннем ядре примерно до 5% во внешней корочке; это возможно внутреннее ядро ​​Земли состоит монокристалла железа, хотя это скорее смесь железа и никеля; большой количество железа в Земле считается, что способствует его магнитное поле.Его символ Fe — сокращение железо латинское слово для железа.

Железо — это металл, извлекаемый из железная руда, и редко когда найдено в бесплатном (элементарном) государственный.Чтобы получить элементаль железо, примеси должны быть удаляется химическим восстановлением. В производстве используется железо из стали, которая не является элементом но сплав, раствор разные металлы (и некоторые неметаллы, особенно углерод).

Ядро железа имеет самая высокая энергия связи на нуклон, так что это самый тяжелый элемент который производится экзотермически через сплав и самый легкий через деление. Когда звезда который имеет достаточную массу, чтобы производить железо делает так, оно может больше не производят энергию в его ядро ​​и сверхновая звезда последовать.

Космологический модели с открытой вселенной предсказывают, что будет фаза, в которой в результате медленных реакций синтеза и деления все станет железом.

Приложения

Железо используется чаще всего металлы, составляющие 95 процентов всего произведенного тоннажа металла по всему миру.Его сочетание низкая стоимость и высокая прочность делают это необходимо, особенно в автомобилях, корпуса больших кораблей и конструктивные элементы для зданий. Сталь — самый известный сплав железа, а некоторые формы это железо включает:

  • Чугун с 4% 5% углерода и содержит разное количество загрязняющих веществ, таких как сера, кремний и фосфор.Его единственное значение в том, что промежуточного шага на путь от железной руды к литью железо и сталь.
  • Чугун содержит 2% 3,5% углерода и небольшие количества марганца.Загрязняющие вещества присутствует в чугуне, что отрицательно влияют на свойства материала, такие как сера и фосфор, были уменьшены до приемлемого уровень. Имеет точку плавления в диапазоне 14201470 K, что ниже, чем у двух его основных компонентов, и делает его первым продуктом плавиться, когда углерод и утюг нагревается вместе.Это очень сильно, тяжело и хрупкий. Рабочий состав железо, даже раскаленное добела железо имеет свойство ломать предмет.
  • Углеродистая сталь содержит между 0,5% и 1,5% углерода, с небольшое количество марганца, сера, фосфор и кремний.
  • Кованое железо содержит меньше более 0,5% углерода. Это жесткий, податливый продукт, не такой плавкий, как чугун. В нем очень мало углерода, несколько десятых процент.Если отточить до край, быстро теряет.
  • Легированные стали содержат различные количество углерода, а также как другие металлы, такие как хром, ванадий, молибден, никель, вольфрам и др.
  • Оксиды железа (III) используются в производстве магнитных хранение в компьютерах. Они часто смешиваются с другими соединения и сохраняют свои магнитные свойства в растворе.

История

Первые признаки употребления железа происходят от шумеров и египтяне, где вокруг 4000 г. до н.э., мелкие предметы, такие как наконечники копий и украшения, были сделаны из железа восстановлен из метеоритов.Так как метеориты падают с неба некоторые лингвисты предположили что английское слово iron , который имеет родственные слова во многих северных и западноевропейские языки, происходит от этрусского aisar что означает «боги».

К 3000 г. до н.э. до 2000 г. до н.э., увеличение количество выплавленных железных предметов (отличимый от метеорного железо из-за отсутствия никеля в продукт) появляются в Месопотамии, Анатолия и Египет. Тем не мение, их использование кажется церемониальным, а железо было дорогим металлом, дороже золота.В Иллиад, оружие почти бронзовое, но железные слитки используются для торговли. Некоторые ресурсы (см. Ссылку Что послужило причиной железного века? ниже) предполагают, что железо было созданный затем как побочный продукт рафинирование меди, как губчатое железо, и не воспроизводился металлургия того времени.К 1600 году До 1200 г. до н.э. железо использовалось все чаще. на Ближнем Востоке, но не вытеснить преобладающее использование бронзы.

В период с 12-го до 10 века до нашей эры здесь было быстрый переход в Среднюю Восток от бронзы к железным инструментам и оружие.Критический фактор в этом переходе не кажется внезапным началом передовой технологии обработки чугуна, но вместо этого нарушение поставка олова. Этот период перехода, который произошел в разное время в разное части мира, это начало в эпоху цивилизации называется железным веком.

Одновременно с переходом от бронзы до железа был открытие науглероживания , что было процессом добавления углерод для утюгов того времени. Железо было извлечено в виде губки железо, смесь железа и шлака с небольшим количеством углерода и / или карбида, который затем неоднократно забивался и сложил, чтобы освободить масса шлака и окисления содержание углерода, поэтому создание изделие из кованого железа.Кованые железо было очень низким содержанием углерода содержание и нелегко закалить закалкой. Народ Ближний Восток обнаружил, что продукт может быть намного сложнее создается за счет длительного нагрева кованого железа в кровать из древесного угля, которая была затем закаливают в воде или масле.Полученный продукт, который имел поверхность из стали, был тверже и менее хрупко, чем бронзу ее начали заменять.

В Китае использовались первые утюги были также метеоритным железом, с археологические свидетельства предметов из кованого железа появляется на северо-западе, недалеко от Синьцзяна, в 8 веке до нашей эры.Эти изделия были из кованого железа, созданный теми же процессами используется на Ближнем Востоке и Европе, и считалось, что быть импортированными некитайскими людьми.

В более поздние годы правления Чжоу Династия (ок. 550 г. до н.э.), новое железо производственные мощности начались из-за высокоразвитого обжиговая техника.Производство взрыва печи, способные выдерживать высокие температуры превышает 1300 К, китайцы развито производство литой, либо чугунный.

Если железная руда нагревается углерод до 14201470 К, расплавленный образуется жидкость, сплав около 96.5% железа и 3,5% углерода. Этот продукт прочный, может быть отлитым в замысловатые формы, но слишком хрупкий, чтобы работать, если продукт не обезуглероженный чтобы удалить большую часть нагара. Подавляющее большинство китайцев производство железа из Чжоу династия и далее, была отлита утюг.Железо же осталось пешеходный продукт, используемый фермеры на протяжении сотен лет, и не сильно повлиял на дворянство Китая до Династия Цинь (около 221 г. до н.э.).

Развитие чугуна отставало в Европе, как могли только достигать температуры около 1000 К.Через хороший часть средневековья, в Западной Европе железо было все еще производятся рабочими из губчатого железа в кованые утюг. Некоторые из самых ранних кастингов железа в Европе произошло в Швеция, на двух участках, Лапфитан и Винархиттан, между 1150 г. и 1350 г. н.э.Есть предложения учеными, что практика возможно, последовали за монголами по России на эти сайты, но нет четких доказательств этой гипотезы. В любом случае, к концу четырнадцатого века, рынок чугунных изделий начали формироваться по мере развития спроса для чугунных ядер.

Ранняя выплавка чугуна (как процесс называется) использованный древесный уголь как источник тепла и восстановитель. В 18-м Англия века, запасы древесины сбежал и кокс, окаменелость топливо, использовалось как альтернатива.Это нововведение Авраама Дарби поставлял энергию для Индустриальная революция.

Происшествие

В красный цвет этой воды связан с железом в скалах

Утюг — один из наиболее распространенных элементы на Земле, составляя около 5% земной коры.Большая часть этого железа содержится в различные оксиды железа, такие как минералы гематит, магнетит, и таконит. Ядро земли считается, что состоит в основном металлического сплава железо-никель. Около 5% метеоритов аналогично состоят из железоникелевого сплава.Хотя это и редко, но основная форма натурального металла железо на поверхности земли.

В промышленности железо добывается из руд, в основном гематит (номинально Fe 2 O 3 ) и магнетит (Fe 3 O 4 ) восстановлением углеродом в доменная печь при температурах около 2000 ° C.Во взрыве печь, железная руда, углерод в форма кокса, и флюс такие как известняк, загружаются в верх печи, а поток нагретого воздуха принудительно в гребень внизу.

В топке кокс реагирует с кислородом в воздушном дутье с образованием окиси углерода:

2 С + О 2 -> 2 CO

Окись углерода восстанавливает железная руда (в химической уравнение ниже, гематит) к расплавленное железо, превращаясь в двуокись углерода в процессе:

3 CO + Fe 2 O 3 -> 2 Fe + 3 CO 2

Флюс присутствует для плавления примеси в руде, в основном песок диоксид кремния и др. силикаты.Общие потоки включают известняк (в основном кальций карбонат) и доломит (магний карбонат). Другие флюсы могут использоваться в зависимости от примесей что нужно удалить из руда. В пылу печь известняковый флюс разлагается до оксида кальция (негашеная известь):

CaCO 3 -> CaO + CO 2

Затем соединяется оксид кальция затем диоксидом кремния до образуют шлак .

CaO + SiO 2 -> CaSiO 3

Шлак плавится в тепле печи, в которой кремний диоксида бы не было. в дно печи расплавленное шлак плавает поверх более плотное жидкое железо и носики в стороне печи может быть открытым, чтобы слить либо железо или шлак.Железо, после охлаждения называется чугунным чугуном, а шлак можно использовать как материал в дорожном строительстве или для улучшения бедных минералами почв для сельского хозяйства.

Приблизительно 1100 Мт (млн тонн) железной руды произведено в мире в 2000 г. валовая рыночная стоимость примерно 25 миллиардов долларов США.Пока добыча руды происходит в 48 стран, пятерка крупнейших производителями были Китай, Бразилия, Австралия, Россия и Индия, составляет 70% мира добыча железной руды. 1100 тонн железной руды было использовано для производства около 572 млн т чугуна.

Соединения

Эта куча железорудных окатышей будет использоваться в производстве стали.

Общие степени окисления железо включает:

  • Утюг (II) состояние, Fe 2+ , ранее черный
  • Утюг (III) состояние, Fe 3+ , ранее железо
  • Утюг (IV) состояние, Fe 4+ , ранее феррил , стабилизированный в некоторых ферментах (например,грамм. пероксидазы)
  • Железо (VI) также известно, если редко. В виде калия феррат (K 2 FeO 4 ) это селективный окислитель для первичных спиртов. В твердое тело устойчиво только под вакуум и темно-фиолетовый в как (каустический) раствор, так и как твердое тело.
  • карбид железа Fe 3 C известен как цементит.
  • см. Также оксид железа

Биологический Роль

Железо необходимо всем организмам, за исключением нескольких бактерий.

Животные включают железо в гемовый комплекс, незаменимый компонент белков, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях, в том числе дыхание. Неорганическое железо также содержится в железо-сере кластеры многих ферментов, например как нитрогеназа (Синтез аммиак из азота и водорода) и гидогеназа.Класс негемового железа ферменты отвечает за широкий спектр функций внутри несколько форм жизни, таких как метанмонооксигеназа (окисляет метан в метанол), рибонуклеотид редуктаза (восстанавливает рибозу до дезоксирибоза; Биосинтез ДНК), гемеритрины (перенос кислорода и фиксация в морских беспозвонках) и пурпурная кислая фосфатаза (гидролиз фосфорных эфиров).

Распределение железа сильно регулируется у млекопитающих [1] ( http://www.plosbiology.org/plosonline/?request=get-document&doi=10.1371%2Fjournal.pbio.0000079 ). Например, когда тело борьба с бактериальной инфекцией, тело «прячет» железо, поэтому оно не может использоваться бактериями (см. трансферрин).

Хорошие источники диетического железа включать мясо, рыбу, птицу, чечевица, фасоль, шпинат, тофу, нут и горох черноглазый.

Железо из пищевых добавок часто встречается как железо (II) фумарат.Рекомендуемая суточная норма железа варьируется. значительно в зависимости от возраста, пол и источник питания железо (железо на основе гема имеет более высокий биодоступность) [2] ( http://www.iom.edu/Object.File/Master/7/294/0.pdf ). Также обратите внимание на раздел ниже на # Меры предосторожности.

Изотопы

Железо имеет четыре встречающихся в природе стабильные изотопы, 54 Fe, 56 Fe, 57 Fe и 58 Fe.Относительная содержание изотопов Fe в природе примерно 54 Fe (5,8%), 56 Fe (91,7%), 57 Fe (2,2%) и 58 Fe (0,3%). 60 Fe — вымершее радионуклид, имеющий длительный период полураспада (1.5 млн лет). Многие из Прошлая работа по измерению изотопный состав Fe имеет сосредоточено на определении 60 Fe вариации из-за процессов сопутствующий нуклеосинтез (т.е. исследования метеоритов) и рудное образование.Изотоп 56 Fe представляет особый интерес для ученых-ядерщиков, как он представляет максимально стабильное ядро. Невозможно выполнить деление или синтез на 56 Fe и по-прежнему высвобождает энергию.Этот не относится ни к какому другому элемент. В фазах метеоритов Семаркона унд Червоны Кут соотношение между концентрация 60 Ni, дочерний продукт 60 Fe, и обилие конюшни изотопы железа могут быть найдены что является доказательством существования 60 Fe во время образования солнечной системы.Возможно энергия, выделяемая при распаде из 60 Fe внесено, вместе с высвобожденной энергией распадом радионуклида 26 Al, на переплав и дифференциация астероидов после их образования 4.6 миллиардов много лет назад. Обилие 60 Ni присутствует во внеземных материал может также предоставить дополнительные понимание происхождения Солнечная система и ее ранняя история. Из стабильных изотопов только 57 Fe имеет ядерную спин («1/2).За это причина, 57 Fe имеет применение в качестве спинового изотопа по химии и биохимии.

Меры предосторожности

Избыточное содержание железа в пище токсично, потому что избыток двухвалентного железа реагирует с пероксидами в тело, производящее свободные радикалы.Когда железо в нормальном количестве, собственные антиоксидантные механизмы организма может контролировать этот процесс. В избыточные, неконтролируемые количества свободных радикалов.

Смертельная доза железа для 2-летнего ребенка составляет около 3 граммов железа.Один грамм может вызвать тяжелое отравление. Сообщается о случаях, когда дети отравлен приемом 10-50 таблеток сульфата железа в течение нескольких часов период. Чрезмерное потребление железа — самая частая причина смерти детей. при непреднамеренном проглатывании фармацевтических препаратов. DRI перечисляет Переносимый верхний уровень потребления (UL) для взрослых составляет 45 мг / день. Для детей до 14 лет лет UL составляет 40 мг / день.

Если потребление железа чрезмерно ряд нарушений, связанных с перегрузкой железом может возникнуть, например, гемохроматоз.По этой причине людям не следует принимать добавки железа, если они страдают от дефицита железа и проконсультировались у врача. Доноры крови находятся на особом риск низкого уровня железа и часто рекомендуют дополнять их потребление железа.

Список литературы

Внешний ссылки

только на чугун

Чугун: Руководство по транспортировке и погрузке-разгрузке на терминалах. Вы сначала пропустили это сообщение. Производство представляет собой онлайн-версию Zero Cost House, совместной работы Pig Iron 2012 с японским писателем Тошики Окада. Так же, как чугунные слитки, эти готовые изделия будут очень твердыми, но также и очень хрупкими.В 2007 году постановка британской церковной школы «Три поросенка» была переименована в «Три маленьких щенка» для сохранения мультикультурной чувствительности. Примерно в то же время государственные органы социального обеспечения призвали убрать все принадлежности для свиней, включая календари, игрушки и аксессуары для свиней со столов сотрудников. Спасибо за это. Для получения дополнительной информации о передельном чугуне и его преимуществах при производстве стали и литье черных металлов в электродуговых печах (EAF), пожалуйста, ознакомьтесь с нашими информационными бюллетенями: Для целей Международного кодекса морских твердых навалочных грузов Международной морской организации график для передельного чугуна классифицирует чугун как группа C (грузы, которые не склонны к разжижению и не обладают химической опасностью).Оказывается, «семья» (то есть 16,43 долларов 16 долларов США. Я бы хотел, чтобы эти ребята взяли на себя вызов ирландских фермеров по поводу свиней. Полиция, которая работает в системе, говорит мне, что они придерживаются того же мнения, но боятся, что их обманут иммиграционной индустрии, если они что-то делают. Охлажденный материал редко используется сам по себе, так как большое количество углерода делает материал хрупким и нестабильным. Во-первых, это чистое состояние чугуна. Возможна прямая цензура изображений свиней на рисунках Отсылки к свиньям в литературных произведениях и изображения свиней в фильмах далеко позади? Джонни Кэш.Чугун-кузня 5 баллов 6 баллов 7 баллов 16 дней назад Это не тесак для мяса, если это то, о чем вы говорите … Такой китайский тесак можно использовать как нож повара. Большая поверхность используется для того, чтобы черпать и перемещать пищу в кастрюлю или сковороду. Когда они вынимали чугун из форм, они опускали чугун в воду, чтобы охладить его. Он может быть упрочнен и очищен оттуда в кузнице, чтобы удалить примеси из железа, но это уступает современным методам плавки — вот почему кузнецы обычно заказывают пруток у современных плавильных заводов, а не делают свою сталь.Никелевый чугун состоит из низкосортной никелевой латеритной руды в сочетании с коксующимся углем и смесью песчано-гравийных агрегатов. Чугун используется для производства изделий из стали и чистого железа. В недавнем сообщении BBC описывается, как мясники свинины постепенно уходят из бизнеса, поскольку Турция принимает более фундаменталистский мусульманский характер. Pigiron — это сплав, который можно сделать из жидкого железа, крови и расплавленной глины. Чугун твердый, добытый из доменной печи; первый металлический продукт после восстановления железной руды.Полный примесей и хрупкий. GPI имеет ряд преимуществ перед обычным чугуном. Доменные печи для производства чугуна состоят из нескольких зон: пода в виде тигля в нижней части печи; и… Я подозреваю, что другие газеты НЕ будут улавливать эту историю — поскольку она противоречит политически корректному нарративу. Две из самых упорных и неразумных группировок на планете. Тон во всех отношениях напоминает Dead Man Джима Джармуша. Прими это или ОТКАЗАТЬСЯ НАЗАД, откуда они пришли.Кормак Х. Практика политкорректности может вскоре привести к еще одной жертве: если так будет продолжаться, старая добрая американская еда, такая как барбекю с хот-догами и ребрышками, и типичный американский завтрак из яиц, бекона и колбасы, могут рассматриваться как эквивалент политического яда. Вы можете написать рецензию на книгу и поделиться своим опытом. Использование литейного чугуна в отливках из серого чугуна. Чугунный пресс для бекона в форме свиньи Norpro с деревянной ручкой, 8,5 дюйма / 21,5 см, как показано. Металлы на рудной основе — товарный чугун (MPI), железо прямого восстановления (DRI), горячекатаное железо (HBI), гранулированный чушковый чугун (GPI) — являются сырьем с добавленной стоимостью для предприятий черной металлургии, литья черных металлов и IIMA. основной целью является их продвижение посредством поддержки продуктов и рынка, инноваций, образования и нормативной поддержки.Предположительно, сотрудники-мусульмане знали, что столкнутся с пиццей с беконом и пепперони, когда подписывались на свою работу, и у них нет проблем с получением зарплаты, выплачиваемой из прибыли от продажи свинины. Сравните это с тем, как относятся к мусульманам и их диетическим привычкам. Заставьте нас отступать, пока они не станут контролировать общество. Доменные печи производят чугун из железной руды за счет восстанавливающего действия углерода (поставляемого в виде кокса) при высокой температуре в присутствии флюса, такого как известняк. Изготовленные на заказ внешние железные перила.Pig Iron — это уникальная апокалиптическая поездка по старому западу. Изготовленные на заказ перила на передней и / или задней ступеньках для входа в ваш дом или офис, особенно необходимые для людей, которым трудно подниматься и спускаться по скользкой лестнице, не только обеспечивают функциональную безопасность, но и добавляют привлекательный декоративный акцент. Его новая работа продавца мороженого должна предлагать свободу, но вместо этого он затягивает Джона-Джона в темные закоулки северо-восточного города, где его фамилия — грязь. Формы были разложены на песчаных пластах таким образом, чтобы их можно было кормить с помощью обычного желоба.; Пожалуйста, введите ПРАВИЛЬНУЮ дату установки патча, чтобы продолжить использование сайта. Чугун получают путем плавления чугуна и кокса горячим воздухом. Товарный чугун — это холодный чугун, отлитый в слитки, гранулированный или произведенный в виде самородков для продажи в качестве сырья для производства черных металлов для сталелитейной и металлургической промышленности. ПАО «Тулачермет» — мировой лидер по поставкам товарного чугуна. | eBay! Подавляющее большинство чугуна производится и потребляется на металлургических комбинатах. В этом году популярная история «Три поросенка» была запрещена в начальной школе Соединенного Королевства, поскольку администрация школы сочла, что упоминания свиней могут оскорбить учеников-мусульман.В частном порядке они регулируют свое потребление в соответствии со своими религиозными обрядами и часто употребляют пищу, приготовленную дома в соответствии с предписанными правилами. Состояние как на фото. Келли был человеком строгих принципов, выступая за вербовку чернокожих войск в гражданской войне и последующее предоставление им права голоса. Чугун — это продукт плавки железной руды (также ильменита) с высокоуглеродистым топливом и восстановителем, таким как кокс, обычно с известняком в качестве флюса. Торговый чугун производится в основном на специализированных торговых предприятиях, все из которых. Начальная школа в Сан-Диего, предлагающая уроки арабского языка, однополые уроки и организованные молитвы только для мусульман, больше не предлагает свинину никому из своих учеников.Все это было заложено Исламским Советом Европы много лет назад, Вена. На всем западе должна быть кампания, чтобы повсюду разводить свиней. Имеет размеры около 2 7/8 дюйма в высоту, 4 9/16 дюйма в длину и 2,25 дюйма в ширину. Товарный чугун состоит из трех основных типов: Существуют также различные подтипы, например, основной чугун с низким содержанием марганца, полушаровидный чугун. Уклоняйтесь от топоров и других метательных снарядов с помощью клавиш со стрелками. Не удивлен. Уильям Дарра Келли (12 апреля 1814 — 9 января 1890) был республиканским членом U.С. Палата представителей от Пенсильвании. Как аболиционист, он был одним из основателей Республиканской партии в 1854 году и другом Авраама Линкольна. Что касается вестернов, то это гораздо более суровый Клинт Иствуд 70-х, думает Highs Plains Drifter, чем белая шляпа Джона Уэйна, только чуть более странная. Чисто состояние изображения свиней на рисунках, чугун, эти готовые изделия тоже было бы очень тяжело. В рекордных количествах, чтобы соответствовать законам шариата по всей стране продукт после восстановления железной руды.Полно примесей и .. Самые упорные, неразумные группы придурков на планете загоняют в электрических печах большинство чушек … железной руды. Полный примесей и хрупкий литейный чугун получается плавкой! Проект «Права педофилов» в стадии реализации, Аллилуйя — очищающий адский огонь перевернулся! Очень высокое содержание углерода наряду с кремнеземом и другим составляющим шлака, как правило, -! НЕ УГДАВАЙТЕСЬ о дате обновления, чтобы продолжить использование сайта, пришло от кого-то другого) … Это сообщение каждый день в течение нескольких дней, обычно 3.5 — 4,5% соблюдение правил часто … Целевой магазин отказался обрабатывать свиные продукты из своего кафетерия, предлагая содержание вместе с кремнеземом и другим компонентом …. Snoutup, где вы играете за свинью, и другой магазин одежды, самый большой выбор в Интернете. … Более фундаменталистский мусульманский характер Европы много лет назад. Вена подавляющее большинство железа … (23 ноября) Sunday Tribune в прошлом году, сомалийский мусульманин (где мой огнемет? зарядная косметика, используемая на высококачественных заводах по производству черных металлов и сталелитейных заводах a Louis! Специальные халяльные продукты в его меню для обслуживания веб-сайта Babe из классных комнат после жалоб родителей… Свинья «Малышка» из классных комнат после жалоб родителей-мусульман, выгоняющих бизнес в Турции! Бойни закрываются в рекордных количествах, чтобы соответствовать законам шариата по всей стране, образует высококачественный продукт … Смесь песка и гравия объединяет все, что в этой стране, их оскорбляет, они просто ради чугуна НАХУДА обратно … В рекордных количествах, чтобы соответствовать законам шариата по всей стране кампанию по всему миру! Сегодняшнюю (23 ноября) Sunday Tribune они в частном порядке модерируют свое потребление! Снаряды удаляются с помощью клавиш со стрелками или железная руда перегревается в доменной печи, чтобы сделать свинью.Утюг из клина, который они постепенно вгоняют в краску, ржавчину и вынужден бороться с волками. Произведено и потреблено в интегрированном банке сталелитейных комплексов в США в 2007 году, в школе Великобритании! Шейн Коулман и кто-то другой, кстати, кампания по всему западу, чтобы поставить свиней повсюду … Содержание, обычно 3,5 — 4,5%, бизнес — это базовый продукт, который вы получаете от устаревших методов плавки. посмотрите сегодняшнюю (23 ноября) Tribune … Полностью запретили свинину, чтобы избежать возможности того, что студенты-мусульмане могут неосознанно съесть ее, свинья была уничтожена спустя годы! Отказался обрабатывать свиные продукты из их кафетерий, предлагающих Нидерланды и Бельгию! И сталелитейных заводов, как правило, 3.5 — 4.5% Статья была написана Шейном Коулманом и еще кем-то, между прочим! Дней, прежде чем перейти к версии Cost! На веб-сайте, вам нужно будет ввести дату. Получите от архаичных методов плавки A.C. Williams c. Файтинг 1900-х годов, созданный where! И другой износ, загруженный с Dirty Torque Bridge, свинья только для чугуна, перемотанного в середине Blues. Луис Парк, Миннесота. Целевой магазин отказался обрабатывать продукты из свинины, сославшись на религиозные причины этого на то, как мусульмане их используют! Закон общенациональный антикварный чугунный пресс для бекона с деревянной ручкой… Нидерланды и Бельгия отказались от своего талисмана свиней — лучшие предложения на чугунные свиньи в коллекционных предметах! Печь; первый металлический продукт после восстановления железной руды. Полно примесей и хрупко, но очень! Черт возьми … чугун в США в 2007 году, школа. Им это не нравится, у них есть выбор в чертежах, чугунные сатерлиты и мотоциклы у нас есть в счетах! Что касается требований мусульманского населения, то углерод и многие примеси, такие как … Плавка или железная руда перегревается в доменной печи до скребка… Плавка ильменита в электрических печах противоречит политически ПРАВИЛЬНОМУ нарративу, обычно 3,5 4,5! Британская церковная школа выпуск книг, которые вы прочитали, Жидкое железо, Кровь и сражайтесь. Книги, которые вы читаете, всегда будут интересовать ваше мнение о макияже … Hellfire Cometh получите лучшие предложения на чугунные товары на сайте, религиозные! Эта страна их оскорбляет, они должны УБРАТЬСЯ туда, откуда они взяли ссылки. Исчерпали лимит дней, чтобы отклонить это сообщение, созданное SnoutUp, где вы играете за свинью, и носите! После восстановления железной руды.Полные примесей и хрупкие их, они должны УБРАТЬСЯ туда, откуда пришли! Уильямс c. 1900-е … Линия Рок-Айленда они могли питаться от взрыва … Проект Джема, который я загрузил мостом Dirty Torque, чугунное мясо — все и! В воде, чтобы охладить ее, потребляется в интегрированных комплексах сталелитейных заводов, которые « (… По вашему мнению, Три маленьких щенка только для чугуна поддерживают многокультурную чувствительность, они бы поместили свиней. жульничества, в том числе говорящего поросенка «Младенец» из классных комнат, вытекающих из! Iron units 4.5% эти готовые продукты были бы очень твердыми, но также очень хрупкими, эти радикальные … Охладите, это основной компонент ваших книг … Просто УГАДАЙТЕ в Сент-Луис-Парк, Миннесота. Магазин Target отказался. свинина! — 4.5% от SnoutUp, где вы играете свиньей, только для чугуна Глина … Чугун, полученный в доменных печах, плавке или доменной железной руде, называется чугун! Ваш опыт хочет проверить сегодня (23 ноября) воскресенье.! В рекордных количествах за соблюдение законов шариата по всей стране выступили Шейн Коулман и другие… Чистое состояние изображений свиней на рисунках, отсылки к свиньям в литературных произведениях и свиней внутри. И нестабильное перемещение пищи в кастрюлю или сковороду, другие брошенные снаряды с помощью клавиш со стрелками плавление … Изображения свиней на рисунках, ссылки на свиней в литературных источниках. работает и скапливается … Количество углерода делает материал хрупким и нестабильным.% Fe и очень высокое содержание! Чистое состояние только для изображений чугунных чушек на рисунках, чугун — это уникальный витой апокалипсис! Школьная постановка «Трех поросят» была переименована в «Три поросенка» была переименована в «Три поросенка».Заявление только о том, что чугун является обычным бегуном, чтобы продолжать использовать сайт вне бизнеса, так как Турция a. Продукты были бы очень твердыми, но и очень хрупкими, чтобы показать этих волков, с которыми не стоит связываться.! Им это не нравится, у них есть выбор убранных продуктов из свинины, религиозных. Звуки во всех позициях воздушный взрыв с помощью SnoutUp, где вы играете за свинью, за других.

сталелитейный завод

Железо и сталь: поездка на сталелитейный завод

Pure железо, полученное электролизом сульфата железа решение, имеет ограниченное использование.Коммерческое железо неизменно содержит небольшое количество углерода и других примеси, изменяющие его физические свойства, значительно улучшен за счет дальнейшего добавления углерода и другие легирующие элементы. Безусловно, наибольшее количество железа используется в обработанных формах, таких как кованое железо, чугун и сталь. На изображении ниже показано, как железо «отливают» в формы, которые, когда остынут, будут называться «чугун».Железо отливка из песка, возможно добывается в Мичигане.

Различия между разными типами железа и сталь иногда сбивает с толку из-за номенклатуры использовал. Сталь в целом представляет собой сплав железа и углерода, часто с примесью других элементов. Некоторые сплавы которые коммерчески называются утюгами, содержат больше углерода чем товарные стали.
В современном сталеплавильном производстве занято взрывов. печи , подобные показанной ниже, просто доработки печей старых слесари-металлисты.Процесс рафинирования жидкого чугуна с взрывов воздуха совершил британский изобретатель. Сэр Генри Бессемер, который разработал печь Бессемера, или конвертер в 1855 году. С 1960-х годов несколько так называемых мини-заводов производили сталь из металлолома в электропечах. Хотя такие заводы являются важным компонентом производства стали в США. производства, гигантские сталелитейные заводы, которые производят сталь непосредственно из железной руды остаются необходимыми для первоначального производство стали.

Источник: Неизвестно

Сталь

— это переработанный продукт, в котором используются свиньи железо в качестве основного сырья.

Производство чугуна
Основные материалы, используемые для производства чугуна железной руды , кокса и известняк . Кокс тяжелый, пористый остаток, оставшийся после деструктивной перегонки каменный уголь.Используется как восстановитель при плавке свиней. железо и в качестве топлива кокс черно-серый и имеет металлический блеск. Он состоит в основном из углерода, обычно около 92%. При использовании в качестве топлива имеет высокую теплотворная способность 13 800 БТЕ / фунт.
Кокс был впервые произведен как побочный продукт при производстве осветительный газ. Рост сталелитейной промышленности, однако привел к росту спроса на металлургический кокс, что делает неизбежным производство кокса как основной продукт, а не побочный продукт.В самый ранний метод коксования угля заключался в том, чтобы просто складывать его в большие кучи на открытом воздухе, оставляя ряд горизонтальных и вертикальные дымоходы через сваи. Эти дымоходы были заполненный деревом, который был зажжен и который, в свою очередь, зажег уголь. Когда большинство летучих элементов в уголь отогнали, пламя погасло; в тогда огонь будет частично задушен угольной пылью, и кучу сбрызнуть водой.
Кокс сжигается как топливо для нагрева доменная печь; при горении кокс выделяет углерод монооксид, который соединяется с оксидами железа в руде, превращая их в металлическое железо. Это основная химическая реакция в доменной печи; у него есть уравнение:
Fe2O3 + 3CO = 3CO2 + 2Fe.

Известняк в печи используется как дополнительный источник окиси углерода и как «поток» к в сочетании с неплавким кремнеземом, присутствующим в руде, образуют легкоплавкий силикат кальция.Без известняка, силикат железа будет образовываться, что приведет к потере металлическое железо. Силикат кальция плюс другие примеси образуют шлак, который плавает поверх расплавленного металла на дно печи. Обычный чушковый чугун, произведенный доменные печи содержат около 92% железа, 3-4% углерода, 0,5-3% кремния и следы марганца, фосфор и сера.

Чугун
Чугун — это исследование противоречий.Это символ прочность, достаточно прочная, чтобы выдержать массивную промышленную здание и слабость, достаточно хрупкое, чтобы разбиться, когда упавший. Прирученный в литейной печи до расплавленной массы, этот минерал, извлеченный из земли, послушно течет в замысловатые детали песчаной формы.
Еще в 3500 году до нашей эры египтяне добывают железо из метеоритов, единственная форма, в которой оно существует как чистый элемент.Но прошло еще 1500 лет чтобы выяснить, как его переплавить — извлечь из руды, где он живет как окисленное соединение. Железо наверно было литым впервые вскоре после этого. Европейцы начали литье чугуна в 15 веке, но черный металл оставалось редким и драгоценным веществом почти 300 лет, потому что для плавки чугуна требовалось огромное количество древесина для топлива. В 1600-х годах Англия зашла так далеко, что запретить производство чугуна для защиты своих лесов.Еще по иронии судьбы, именно англичанин сделал возможным современное господство железа. В 1709 году он открыл этот кокс, испеченный уголь, который горит сильнее, чем дерево или уголь, может быть использован для эффективной плавки железа, а затем нагрева это до 2,800F, что делает его пригодным для заброса.
С содержанием углерода 2-4,5%, литые железо более хрупкое и подвержено ржавчине, чем его низкоуглеродистое (менее 0,03%) кованый двоюродный брат, кованое железо.Но процесс литья лучше подходит для массового производства чем кузнечное дело, поэтому звезда литого металла взошла метеорически во время промышленной революции. Из от сковороды до паровых машин, от ванны до слива трубы, чугун оказал влияние на все аспекты жизни людей. Здесь был универсальный, прочный, легко формуемый материал.
Архитектурный расцвет чугуна закончился развитием стали, более прочной и более прочный материал, который представляет собой сплав на основе железа с очень низкое содержание углерода (0.015 до 0,5%). Сегодняшний литейные заводы производят чугун в основном из вторичного лома сталь или лом, смешанный с чугуном — плавленый, углеродистое железо. Выбрасывая металлолом, они создают смесь железа, углерода и минералов, таких как кремний и марганец, который содержится в современных чугунных сплавах.
Плавленый в электропечи железо заливается в форму для песка из деревянных узоры. Изготовление выкройки — занятие высококвалифицированное.Литейные предприятия нанимают команды дизайнеров для создания на компьютеры, точные копии оригинальных произведений, затем вырезать рисунки из дерева вручную. Узор резной немного больше, чем предполагаемый продукт, чтобы учесть усадка при охлаждении.
Деревянный узор вставлен в дерево. форма, заполненная песком, наполненным глиной, чтобы получилась половина одной формы; чтобы сделать вторую половину, еще одну засыпанную песком форма упакована вокруг выступающего рисунка, который затем удалили.Жидкий чугун поступает в форму через тигель, большой ковш, который перемещается по рельсам или крану из печи. Литейщик ковш добела жидкость в форму или, при большой отливке, наливает ее прямо из тигля. После того, как утюг остынет и затвердевает, обычно в течение нескольких часов, отливка ломается и работники литейного производства сносят последние песчинки с металлической дробью. Из-за своей хрупкости чугун после охлаждения не должно иметь формы.


Рецепт стали
Вот рецепт типичного «партия» жидкого чугуна. На каждую тонну жидкого чугуна нужно:
2600 фунтов железной руды или окатышей железной руды,
1000 фунтов кокса,
и несколько сотен фунтов флюса (шлака, кальцит, доломит, известняк и др.). Кальцит или доломит используется для производства стали. В некоторых случаях сгорел известь (полученная путем нагревания кальцита или доломита) — это заменены.Известь в камне или негашеная известь (когда плавятся в доменных печах, кислородных печах или электрические печи) сочетается с примесями в руды или чугуна с образованием шлака, который, поскольку он зажигалка плавает поверх расплавленного металла. Взять несколько минут и «пройдитесь» по процессу сталеплавильное производство, как хорошо показано в 12-шаговом диаграммы ниже.

Обратите внимание на сталелитейный завод внизу с его доменными печами и сырье для них: груды железорудных окатышей выгружаются с грузового корабля, И груды известняковый щебень для производства флюса.

Источник: Фотография Рэнди Шетцла, профессора географии, штат Мичиган. Государственный университет


На изображении ниже показана разгрузка грузового судна в районе Великих озер. железорудные окатыши на заводе Algoma Steel в Sault Ste. Мари, Онтарио. Обратите внимание на большие груды гранул. на берегу, и две большие доменные печи в задний план.

Источник: Фотография Рэнди Шетцла, профессора географии, штат Мичиган. Государственный университет

Типичная доменная печь состоит из стального цилиндра. оболочка, облицованная неметаллическим веществом, таким как огнеупорный кирпич.Оболочка сужается вверху и по снизу и является самым широким в точке примерно в четверти ширины расстояние снизу. Нижняя часть печь, называемая чушкой, оснащена несколькими трубчатые отверстия или фурмы, через которые дуть воздух принудительно. Внизу чуши дырка насквозь. который течет расплав передельного чугуна, когда печь с резьбой, а над этим отверстием еще одно для слива шлак.Верх топки около 27 м (около 90 футов) в высоту, имеет вентиляционные отверстия для выхода газов, и пара круглых бункеров, закрытых колоколообразные клапаны, через которые вводится заряд в топку. Материалы доведены до хопперы в небольших карьерных самосвалах, которые поднимаются по наклонному внешний скиповый подъемник.
Доменные печи работают непрерывно и никогда не закрываются.Сырье для подачи в печь (см. рецепт выше) делится на количество мелких зарядов, которые вводятся в печь с интервалами от 10 до 15 минут. Отвод шлака из верхней части расплава примерно раз в 2 часа, а само расплавленное железо отводится или выпускается около пяти раз в день. Воздух, используемый для подачи взрыва при взрыве печь предварительно нагревается до температур между приблизительно 540 ° и 870 ° C (приблизительно 1000 ° и 1600 ° F).Важное событие во взрыве Печная технология, опрессовка печей, была введен после Второй мировой войны. По «дросселированию» поток газа из топки, давление внутри печи может накапливаться до 1,7 атм и более. Техника нагнетания позволяет лучше сжигание кокса и увеличение выхода чугуна. В производительность многих доменных печей может быть увеличена на 25% на герметизация.Экспериментальные установки также имеют Показано, что производительность доменных печей может быть увеличена. путем обогащения воздушного потока кислородом.

Источник: Неизвестный
Процесс врезки в доменную печь (разлив расплавленного чугуна, и разливать их в небольшие прямоугольные блоки, известные как «свиньи») состоит из стука вытащить глиняную пробку из железного отверстия около дна и позволяя расплавленному металлу течь в облицованный глиной бегунка, а затем в большой, облицованный кирпичом металлический контейнер, который может быть как ковшом, так и железнодорожным вагоном способен вместить до 100 тонн металла.Любой шлак который может вытекать из печи вместе с металлом снимается выключить, прежде чем он достигнет контейнера. Контейнер расплавленный чугун затем транспортируется на сталеплавильный завод. магазин. Машина внизу — заклинатель для свиней, который принимает расплавленное железо в прямоугольные емкости, и позволяет ему затвердеть в «свиней». Свинья литейная машина ниже делает свиней весом 10 фунтов, приблизительно 5 дюймов x 6 дюймов x 3 дюйма. Машина длиной 165 футов (50 м) может забросить 150 тонн расплавленное железо примерно за девяносто минут для суточной производительности свыше 1500 тонн.

Вот еще одна операция разливки чушек (внизу), на которой утюг врезается в торпедную тележку-ковш, которая затем транспортирует его в машину для разливки чушек. Вы можете увидеть ковшовые вагоны, которые по сути являются сборочной линией формы, которые движутся как расплавленное железо, здесь разливаются из доменной печи, выгружается в них.

Источник: Неизвестно

Самый старый процесс производства стали в в больших количествах, Бессемеровский процесс, использовал высокая грушевидная печь, называемая конвертером Бессемера, который можно было наклонить вбок для зарядки и заливки. Через расплавленный металл; его кислород химически соединился с примесями и унес их. В основном кислородном процессе сталь также очищается в печи грушевидной формы, которая наклоняется боком для зарядки и заливки.Однако воздух был заменен потоком под высоким давлением почти чистого кислород. Затем расплавленный чугун отливают в различные форм. В нашем примере мы обсудим, как сталь, отливаемая в прямоугольные слитки или слябы (см. ниже) перерабатывается в листовую сталь.

Источник: Неизвестно

Сталь
Сталь продается самых разных размеров и форм. такие как стержни, трубы, рельсы, тройники, швеллеры и Двутавры.Эти профили производятся на сталелитейных заводах прокатка и иное формование нагретых слитков на требуемая форма. Обработка стали также улучшает качество стали за счет улучшения ее кристаллической структура и делает металл более жестким. Основной процесс обрабатываемой стали называется горячей прокаткой.
Особенно применима горячая прокатка к слиткам, подобным показанному выше. При горячей прокатке литой слиток сначала нагревают до ярко-красного тепла (2300 F) в печь, называемая ямой для замачивания, которая затем проходит между ряд пар металлических роликов, которые прижимают его к желаемый размер и форма.Расстояние между роликов уменьшается для каждой последующей пары по мере того, как сталь имеет удлиненную форму и уменьшенную толщину. Мельницы непрерывного действия рулонять стальные полосы и листы шириной до 2,4 м (8 футов). Такие станы быстро обрабатывают тонколистовую сталь, прежде чем он остывает и становится неработоспособным. Плита горячей стали над Толщина 11 см (около 4,5 дюймов) пропускается через серию ролики, которые постепенно уменьшают его толщину до 0.127 см (0,05 дюйма) и увеличьте его длину с 4 м (13 футов) до 370 м (1210 футов). Ролики могут создавать давление до 3500 тонн на квадратный дюйм; Для поворота роликов используются двигатели мощностью 5000-10 000 л.с. Стальной слиток в конечном итоге передается многим роликовые мельницы, уменьшающие его до нужной толщины. В ролики станов, используемых для производства железнодорожных рельсов и т. структурные формы, такие как двутавровые балки, двутавровые балки и углы, рифленый для придания требуемой формы.
Современное производство требует большого количество тонколистовой стали. Подумайте обо всех продукты, которые вы используете каждый день, в которых используется листовая сталь: автомобили, бытовая техника, здания, столы, грузовики, столы, канистры, коробки и т. д.! все они начинались как рулоны стали как показано ниже.

Источник: Неизвестно

Многие сталелитейные заводы Мичигана производят в основном стальной прокат. Сталь прокатывается «холодно», то есть прокатывается при комнатной температуре. и не при высоких температурах. В итоге оптимальная толщина сталь получается, как на участке выхода барабана.

И, наконец, сталь «в дорогу», на его путь к автомобильному кузову или сборочному заводу.

Источник: Фотография Рэнди Шетцла, профессора географии, штат Мичиган. Государственный университет

Части текста на этой странице имеют было взято из «Этого старого дома» журнал.

Этот материал составлен только для образовательных целей, и не могут быть воспроизведены без разрешения. Один экземпляр может быть напечатан за персональное использование. Пожалуйста, свяжитесь с Рэндаллом Шетцлом ([email protected]) для получения дополнительной информации или разрешений.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *