Ghisa: specifiche

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Per procedere alla considerazione della ghisa, è necessario comprendere la composizione generale di questo prodotto e le sue qualità. Quindi, la ghisa è chiamata lega, che consiste in un materiale come ferro, carbonio e molte altre impurità.

Descrizione generale della ghisa

A seconda delle impurità utilizzate per fondere la ghisa, cambiano anche le sue proprietà. Tuttavia, ci sono alcune funzionalità che dovrebbero essere comunque supportate. Uno di questi è la frazione di massa del carbonio nella composizione. Questo parametro deve essere almeno 2,14%. Se il contenuto di carbonio è inferiore, non è più ghisa, ma acciaio. È importante capire qui che, in quanto tale, la ghisa ordinaria non viene prodotta. Nel processo di ottenimento di questo materiale vengono sempre aggiunti due tipi di additivi al termine dell'operazione, secondo i quali avviene la separazione in fonderia o ghisa. Una delle caratteristiche di questa materia prima risiede anche nel fatto che la temperatura richiesta per la sua fusione è di 250-300 gradi superiore a quella dell'acciaio. Per fondere questa sostanza è necessaria una temperatura di 1200 °C.

Come ricevereghisa?

Qui vale immediatamente la pena notare che la produzione di ghisa o ordinaria - sono processi quasi identici, e quindi non ha senso descrivere entrambi. Considera solo la tecnologia generale di fusione.

Quindi, per ottenere questa sostanza, devi spendere molte risorse. Le principali materie prime di lavorazione sono il coke e l'acqua. Per poter annusare una tonnellata di ghisa, devi assumere circa 550 kg di coca cola o circa 900 litri di acqua. È impossibile determinare esattamente la quantità di minerale che verrà spesa per la lavorazione per ciascun lotto, poiché il suo consumo dipende interamente dalla percentuale di ferro. Tuttavia, non è redditizio utilizzare assolutamente qualsiasi minerale, se si guarda dal punto di vista dell'economia. Per questo motivo vengono utilizzate materie prime che contengono dal 70% di ferro nella loro composizione e oltre. È anche importante notare che prima della fusione, il minerale si arricchisce e solo dopo essere entrato nell' altoforno, è in essi che avviene il processo di produzione del ferro. I forni elettrici annusano solo il 2% della quantità totale di materiale.

Prima fase

L'intero processo di fusione è suddiviso in diverse fasi interconnesse.

La procedura inizia con il fatto che il minerale viene caricato nella fornace della fornace, che contiene minerale di ferro magnetico. Inoltre, può essere utilizzato un minerale contenente ossido di ferro idrato o un suo sale. Insieme al caricamento del minerale di lavoro, nel forno vengono caricati anche carboni da coke. Il loro compito principale è mantenere le temperature elevate. Per sciogliere il minerale più velocemente eottenere l'accesso al ferro, il flusso viene inviato alla fornace. La sostanza che funge da catalizzatore contribuisce al decadimento più rapido del minerale.

È importante notare qui che prima di essere caricato nella fornace, il minerale di solito passa attraverso il processo di frantumazione, lavaggio, essiccazione. Tutti questi passaggi contribuiscono alla rimozione delle impurità in eccesso, nonché ad un aumento della velocità di fusione.

Secondo stadio

La seconda fase della fusione della ghisa inizia quando tutti i materiali necessari sono stati caricati nell' altoforno. Vengono avviati i bruciatori, che riscaldano il coke, che riscalda il minerale. È importante sapere che una volta riscaldato, il coke inizia a emettere carbonio nell'aria, che lo attraversa, reagisce con l'ossigeno e forma un ossido. Questa sostanza volatile partecipa attivamente ai processi di recupero. Tuttavia, questo processo procede solo finché l'aria rimane nel forno. Maggiore è la quantità di gas all'interno dell' altoforno, più debole è questo effetto e nel tempo si interrompe del tutto. Quando arriva questo momento, tutto il gas presente all'interno del forno esce per mantenere una temperatura elevata all'interno dell'unità.

Tutto il carbonio in eccesso si mescola con la sostanza fusa, viene assorbito dal ferro, che forma la ghisa. Tutti gli elementi che non si sono fusi durante il processo di fusione galleggiano in superficie, da dove vengono rimossi. Dopo che questo processo di purificazione è completato, arriva il momento in cui vari additivi vengono aggiunti alla materia prima fusa. Da che tipo di ghisa risulterà dipendeche tipo di additivi verranno utilizzati.

Quali ferri da stiro?

Se consideriamo la sostanza di conversione in modo più dettagliato, possiamo notare diverse qualità distintive. In primo luogo, il contenuto di manganese e silicio nella composizione è molto più basso e, in secondo luogo, viene utilizzato per produrre acciaio utilizzando il metodo del convertitore di ossigeno. Se parliamo di ghisa, viene utilizzata per la produzione di un'ampia varietà di prodotti. È anche importante notare qui che tutto il materiale appartenente a questo gruppo è diviso in diversi tipi.

Inoltre, dovresti sapere che, a seconda della sua composizione, la ghisa è divisa in classi:

• P1 e P2 sono i contrassegni di una comune sostanza di rilavorazione;
• PF1, PF2 e PF3 sono materie prime a base di fosforo;
• PVK1, PVK2 e PVK3 sono un gruppo di ghisa di alta qualità;
• La ghisa PL 1 e PL2 è una categoria di materiali relativa alla produzione di fonderia.

Ad esempio, possiamo considerare il contenuto di queste sostanze nelle materie prime con un indice di qualità medio. Il contenuto di Si è compreso tra 0,2 e 0,9%, Mn è compreso tra 0,5 e 1,5%, P non è superiore allo 0,3%, S non è superiore a 0,06%.

Caratteristiche della composizione chimica

Se consideriamo la composizione chimica richiesta dal capitolato, va segnalata una caratteristica importante. Lo scopo principale della ghisa è quello di fondersi in acciaio, quindi i requisiti per la sua qualità e composizione sono determinati dai processi di produzione dell'acciaio.

Uno dei punti deboli di questo processo tecnologico erache non è in grado di far fronte a una tale impurità come lo zolfo. E poiché la principale differenza tra ghisa e acciaio è il contenuto di carbonio, diventa chiaro che il compito principale che deve essere svolto è la rimozione del carbonio dalla composizione. Per raggiungere questo obiettivo, è necessario che la composizione chimica consenta il processo di ossidazione. È attraverso l'ossidazione del carbonio che viene rimosso dalla ghisa.

Tuttavia, qui è necessario capire che quando il carbonio viene ossidato, anche altre impurità saranno interessate - silicio, manganese e, in misura minore - ferro. Le sostanze ottenute durante questo processo sono chiamate ossidi, dopodiché vengono trasferite allo scarico delle scorie. Il prodotto finale di tale industria sono le scorie ferruginose: si tratta di rifiuti con un alto contenuto di ferro, che complicano significativamente la rimozione dello zolfo dalla composizione. Per questo motivo, la frazione di massa dell'elemento S dovrebbe essere minima nella composizione della ghisa.

Riciclaggio in altri dispositivi

A seconda del metodo con cui la ghisa è stata trasformata in acciaio, verranno presentate specifiche diverse per la composizione.

Usando un dispositivo convertitore di ossigeno, puoi sbarazzarti di impurità come il fosforo. Maggiore è la frazione di massa di questo elemento, maggiore è la fragilità a freddo delle materie prime (cracking a basse temperature).

Se prendiamo, ad esempio, i forni a focolare aperto, possono fondere la ghisa in quasi tutti i tipi di acciaio. Tuttavia, è importante monitorare il contenuto quantitativo di fosforo e silicio. Comemaggiore è la frazione di massa di questi elementi, più costoso sarà il processo di rilavorazione. Inoltre, il tempo necessario per completare l'opera aumenta notevolmente. Per questo motivo il loro contenuto nella composizione del materiale non deve superare i valori medi secondo la documentazione tecnica. Va notato che il contenuto di manganese nella ghisa non è limitato. Ciò è dovuto al fatto che contribuisce ai processi associati alla rimozione dello zolfo.

La ghisa è caratterizzata dal fatto che il contenuto di silicio in essa contenuto è maggiore, fino all'1,2%.

Standard statale

Come nel caso di altri materiali industriali, la ghisa deve essere prodotta secondo regole rigorose, descritte nello standard statale. Per la ghisa, GOST 805-95 stabilisce tutte le condizioni tecniche in base alle quali deve essere creato. Il contenuto quantitativo di tutti gli elementi chimici in ciascuno dei gruppi è regolamentato.

Requisiti tecnici GOST

La documentazione indica i punti che devono comunque essere osservati, e ci sono quelli che vengono fissati dal consumatore in accordo con il produttore.

La prima categoria include le seguenti regole:

1. I gradi di ghisa relativi a PL1 e PL2 devono essere consegnati ai siti di lavorazione con l'indicazione obbligatoria della frazione di massa di carbonio nella composizione.
2. Se la ghisa viene fusa da minerali contenenti rame, la frazione di massa di questo elemento alla fine non dovrebbe superare lo 0,3%.
3. La produzione di questo materiale viene effettuata inlingotti, senza pizzicare, con un pizzico o due al massimo. Nei punti di pizzicamento, lo spessore del lingotto (lingotto) non deve superare i 50 mm.
4. La massa di un maiale non deve superare valori quali: 18, 30, 45, 55 chilogrammi.
5. Non dovrebbero esserci residui di scorie sulla superficie di queste unità.

Requisiti del cliente

GOST 805 per ghisa regola anche diversi requisiti tecnici che il consumatore ha il diritto di impostare al momento dell'ordine dal produttore. Questi includono i seguenti elementi:

1. I gradi di ghisa relativi a PL1 e PL2 devono essere prodotti con una frazione di massa di carbonio nella composizione dal 4 al 4,5% compreso.
2. Se consideriamo gli stessi gradi PL1 e PL2, che verranno successivamente utilizzati per la fabbricazione di getti in ghisa con grafite nodulare, la frazione di massa del cromo in tale sostanza non deve superare lo 0,04%. Inoltre, nella produzione di ghisa di alta qualità secondo GOST, per l'ulteriore produzione di fasce elastiche, il contenuto di manganese dovrebbe essere limitato allo 0,3% e il cromo allo 0,2%.
3. Se non ci sono richieste speciali, è necessario realizzare un normale materiale riciclato e di alta qualità con un contenuto di manganese superiore all'1,5%. Se viene prodotta ghisa del gruppo fosforoso, il contenuto di fosforo è superiore al 2%.
4. La frazione di massa del silicio in gradi come PL1, PF1 e PVC1 dovrebbe essere superiore a 1,2%.
5. Un punto molto importante è il contenuto di zolfo, che non può superare lo 0,06% nei tipi di ghisa P1, P2 e PL1, PL2.

Accettazione econtrollo qualità

Il documento stabilisce anche le regole per la ricezione delle merci e le operazioni di controllo qualità.

Questo materiale può essere accettato solo in lotti. Un lotto è considerato ghisa appartenente alla stessa marca, gruppo, tipo e tipo, e dotato anche di un documento che conferma la qualità del prodotto. Molto spesso, tali documenti indicano: il marchio dell'impresa che ha fabbricato il prodotto; nome dell'impresa che agisce in qualità di consumatore; marca, gruppo, classe e categoria di ghisa, timbro di controllo e pochi altri articoli.

Se parliamo di metodi di controllo, allora qui è necessario verificare la qualità dei fiocchi. Non è necessario utilizzare lenti di ingrandimento per questo. Per effettuare il controllo di qualità relativo ai fiocchi si utilizza il metodo che è stato concordato tra il consumatore del prodotto e il produttore. Se la massa del lotto è fino a 20 tonnellate, vengono prelevati 10 campioni di bilance da luoghi diversi. Se la massa supera le 20 tonnellate, è necessario prelevare 20 campioni dalla superficie della ghisa.

Qualità strutturale

Vale la pena aggiungere che esiste una divisione speciale della ghisa in tipi come: bianca, grigia, malleabile, ad alta resistenza. La suddivisione in tipologie viene effettuata a seconda della struttura del materiale.

Ad esempio, la categoria della ghisa bianca è quella partita di materiale in cui tutto il carbonio è in uno stato legato chimicamente e ha anche l'aspetto della cementite. A causa della presenza di questa sostanza, il colore della ghisa diventa bianco, da cui il nome.

Se parliamo di ghisa grigia, qui la principale qualità distintiva è il carbonio,che si presenta sotto forma di grafite sotto forma di lastre curve o scaglie. A causa del gran numero di questi elementi, la frattura della ghisa ha un colore grigio. Una lega ferro-carbonio viene prodotta in grandi quantità in Cina, Giappone, Russia, India, Corea del Sud, Ucraina.